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KR20120069676A - Multicolour light emitting diode lamp for use in plant cultivation, lighting device and plant cultivation method - Google Patents

Multicolour light emitting diode lamp for use in plant cultivation, lighting device and plant cultivation method Download PDF

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KR20120069676A
KR20120069676A KR1020127005645A KR20127005645A KR20120069676A KR 20120069676 A KR20120069676 A KR 20120069676A KR 1020127005645 A KR1020127005645 A KR 1020127005645A KR 20127005645 A KR20127005645 A KR 20127005645A KR 20120069676 A KR20120069676 A KR 20120069676A
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Abstract

LED에 의한 식물 육성용의 조명에는 적색, 청색의 혼색이 유력한 광원이지만, 현재로서는 적색의 발광 강도가 청색에 비해 약하여, 사용하는 램프의 수로 색을 조정하였다. 다수의 적색 LED에 대하여 소량의 청색 LED가 점재하는 형태가 되어, 청색의 조사를 균일하게 할 수 없다는 과제가 있었다. 본 발명은, 청색 LED와 밸런스를 이루는 높은 발광 효율을 갖는 AlGaInP계의 적색을 동일 패키지에 탑재한 다색 발광 다이오드 램프를 제공한다. 조성식 (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤1, 0<Y≤1)로 이루어지는 발광층을 포함하는 발광부를 갖는 적색 LED를 탑재한다. 이 적색 LED는, 동일 전류를 흘린 경우에는 청색 LED 동등 이상의 광량자를 방출한다. 예를 들어, 식물 육성에 적합하면, 적색이 강한 경우에는 2개의 적색 LED와 1개의 청색 LED를 탑재함으로써 원하는 혼색이 1개의 램프에서 얻어지고, 광 조사의 균일화가 가능해진다.Although the mixed light of red and blue is a strong light source for the illumination for plant growth by LED, the red light emission intensity is weak compared with blue at present, and the color was adjusted by the number of lamps used. There existed a problem that a small amount of blue LEDs were scattered with respect to many red LEDs, and blue irradiation cannot be made uniform. The present invention provides a multi-color light emitting diode lamp in which an AlGaInP-based red having a high luminous efficiency balanced with a blue LED is mounted in the same package. A red LED having a light emitting portion including a light emitting layer comprising a composition formula (Al X Ga 1- X ) Y In 1 -Y P (0 ≦ X ≦ 1, 0 < Y ≦ 1) is mounted. This red LED emits photons equal to or greater than the blue LED when the same current flows. For example, if it is suitable for plant growth, when the red color is strong, the desired mixed color can be obtained from one lamp by mounting two red LEDs and one blue LED, thereby enabling uniformity of light irradiation.

Description

식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프, 조명 장치 및 식물 육성 방법{MULTICOLOUR LIGHT EMITTING DIODE LAMP FOR USE IN PLANT CULTIVATION, LIGHTING DEVICE AND PLANT CULTIVATION METHOD}Multi-color LED lamps for lighting plants, lighting devices and methods for growing plants {MULTICOLOUR LIGHT EMITTING DIODE LAMP FOR USE IN PLANT CULTIVATION, LIGHTING DEVICE AND PLANT CULTIVATION METHOD}

본 발명은, 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프, 조명 장치 및 식물 육성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multicolor light emitting diode lamp, a lighting device, and a method for plant growth for plant growth.

본원은, 2009년 8월 7일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제 2009-184569호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2009-184569 for which it applied to Japan on August 7, 2009, and uses the content here.

최근, 인공 광원에 의한 식물 육성의 연구가 이루어지고 있다. 특히, 단색성이 우수하고, 에너지 절약, 장수명, 소형화가 가능한 발광 다이오드(영문 약칭: LED)에 의한 조명을 사용한 재배 방법이 주목받고 있다.In recent years, research on plant growth by an artificial light source has been made. In particular, a cultivation method using an illumination by a light emitting diode (LED), which is excellent in monochromaticity and which can save energy, long life, and miniaturization, has attracted attention.

지금까지의 연구 결과로부터, 식물 육성(광합성)용의 광원에 적합한 발광 파장으로서, 파장 450nm 부근의 청색광 및 파장 600 내지 700nm 영역의 적색광의 효과가 확인되어 있다. 특히, 광합성에 대하여 파장 660 내지 670nm 부근의 적색광은, 반응 효율이 높아 바람직한 광원이다.The results of the previous studies have confirmed the effects of blue light around the wavelength of 450 nm and red light in the wavelength range of 600 to 700 nm as light emitting wavelengths suitable for light sources for plant growth (photosynthesis). In particular, red light near wavelengths 660 to 670 nm with respect to photosynthesis is a preferable light source having high reaction efficiency.

식물 재배에서는, 광 강도로서 광합성 유효량자속 밀도가 사용된다. 이것은, 광합성에 유효한 가시광 영역의 광의 단위 시간ㆍ단위 면적당의 광량자수를 나타낸다. 적색 및 청색은 광합성에 유효한 가시광 영역의 광이다.In plant cultivation, photosynthetic effective quantum flux density is used as the light intensity. This represents the number of photons per unit time and unit area of light in the visible light region effective for photosynthesis. Red and blue are light in the visible light area effective for photosynthesis.

식물 육성 용도의 광원의 광 강도는 광량자의 수, 즉 광량자속(㎛ol/s)으로 평가된다. 또한, 조명 장치의 성능에 적합한 조사되는 면의 광 강도는, 조사면의 단위 면적당에 입사하는 광량자속인 광량자속 밀도(㎛ol/sㆍm2)로 평가된다.The light intensity of the light source for plant growth is evaluated by the number of photons, that is, photon flux (µmol / s). In addition, the light intensity of the irradiated surface suitable for the performance of an illuminating device is evaluated by the photon flux density (micronol / s * m <2> ) which is the photon flux which perjects per unit area of an irradiation surface.

또한, 적색과 청색과의 광 강도 밸런스는, 식물의 성장에 중요한 요소라는 것이 해명되어 있다. 구체적으로는 식물에 따라 상이하지만, 대부분의 식물은 청색의 광량자에 대하여 적색의 광량자가 몇 배(예를 들어 2 내지 10배) 정도 강한 밸런스인 것이 바람직하다.In addition, it is clear that the light intensity balance between red and blue is an important factor for plant growth. Although it differs specifically with plants, it is preferable that most plants have a strong balance of several times (for example, 2 to 10 times) of red photons with respect to blue photons.

종래의 발광 다이오드 램프에 있어서는, 청색과 적색과의 광을 균등한 강도비로 식물에 조사하기 위해, 복수의 적색의 램프와 청색의 램프를 혼합 배치하는 방법, 배광 특성을 궁리하는 방법, 적색과 청색과의 발광층을 갖는 발광 다이오드의 제조 등이 검토되고 있다(예를 들어 특허문헌 1 내지 3).In the conventional light emitting diode lamp, in order to irradiate plants with blue and red light at an equal intensity ratio, a method of mixing and arranging a plurality of red lamps and blue lamps, a method of devising light distribution characteristics, and red and blue The manufacture of the light emitting diode which has a light emitting layer of and the like etc. is examined (for example, patent documents 1-3).

그러나, 종래의 적색 LED의 발광층에는 AlxGa1 - xAs가 이용되었지만, 청색 LED에 비해 발광 효율이 낮기 때문에 발광 효율의 향상이 요망되고 있었다. 또한, 발광 효율이 낮은 적색 LED를 사용하는 경우에는, 식물 성장에 적합한 바람직한 혼색을 얻기 위해 청색 LED 1개에 대하여 다수의 적색 LED가 필요로 된다. 이로 인해, 적색과 청색과의 램프수가 상이하기 때문에 청색 LED의 주위에 다수의 적색 LED가 점재하는 배치가 되어, 혼색의 균일 조사가 곤란하였다. 또한, 혼색을 균일하게 조사하기 위해서는, 청색을 율속으로 한 블록 단위에 있어서 LED를 전부 점등할 필요가 있었다.However, although Al x Ga 1 - x A s was used for the light emitting layer of the conventional red LED, the light emitting efficiency was lowered compared to the blue LED, and thus the improvement of the light emitting efficiency was desired. In addition, when using a red LED with low luminous efficiency, many red LEDs are needed with respect to one blue LED in order to obtain the preferable mixed color suitable for plant growth. For this reason, since the number of lamps of red and blue differs, many red LEDs are arrange | positioned around blue LEDs, and it was difficult to mix uniformly. In addition, in order to irradiate mixed color uniformly, it was necessary to light all LEDs in the block unit which made blue the rate.

이에 대하여 발광 효율이 높은 LED로서는, 인화 알루미늄ㆍ갈륨ㆍ인듐(조성식 (AlXGa1-X)YIn1-YP; 0≤X≤1, 0<Y≤1)으로 이루어지는 발광층을 구비한 LED가 알려져 있다. 그러나, 상기 발광층을 구비한 LED는 Ga0 .5In0 .5P의 조성을 갖는 발광층의 파장이 가장 길고, 피크 파장이 650nm 부근이며, 655nm보다도 장파장의 영역에서는 실용화, 고출력화가 곤란하였다. 이로 인해, 상기 발광층을 구비한 LED는 식물 육성용의 광원으로서 적용되지 않았다는 문제가 있었다.On the other hand, as a LED with high luminous efficiency, it provided with the light emitting layer which consists of aluminum phosphide gallium indium (composition formula (Al X Ga 1-X ) Y In 1-Y P; 0≤X≤1, 0 <Y≤1). LEDs are known. However, LED having the light emitting layer has the composition Ga 0 .5 the wavelength of the longest emitting layer, having a peak wavelength of In 0 .5 P is near 650nm, than in the region of long wavelength 655nm has been difficult to put to practical use upset, high power. For this reason, there existed a problem that LED provided with the said light emitting layer was not applied as a light source for plant growth.

일본 특허 공개 평 8-1013167호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 8-1013167 일본 특허 공개 제 2001-86860호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2001-86860 일본 특허 공개 제 2002-27831호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2002-27831

식물 육성용 조명의 광원으로서, 식물의 육성에 맞춰서 청색과 적색의 광을 최적인 밸런스로 균일하게 조사하는 것이 중요하다. 또한, 에너지 절약의 관점에서는, 효율이 악화된 광의 조사를 행하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 적색의 광량자속은 청색의 광량자속보다 많은 것이 바람직하다. 또한, 그 결과, 조사되는 면의 적색의 광량자속 밀도가 청색의 광량자속 밀도보다 큰 것이 바람직하다. 이 적색과 청색의 광량자속 밀도의 비는, 조사면에 있어서 균일한 것이 바람직하다. 종래의 AlGaAs를 발광층으로 하는 발광 다이오드는, 청색의 발광 다이오드에 대하여 광량자속이 적었다. 이에 따라, 최적인 식물 육성의 광원으로 하기 위해서는 다수의 적색 발광 다이오드에 청색 발광 다이오드를 소수 점재시키는 상태가 되기 때문에, 청색과 적색을 균일하게 조사하는 것이 곤란하였다. 예를 들어, 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 램프의 지향 특성과 배치를 최적화한 기술이 고안되어 있다. 광이나 스페이스를 효율적으로 이용하기 위해 광원과 식물과의 거리를 접근시키는 것이 바람직하지만, 특허문헌 2에 기재된 기술에서는 청색과 적색을 균일하게 조사하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. 또한, 적색 LED와 청색 LED를 개별적으로 패키지할 필요가 있었다.As a light source of the illumination for plant growth, it is important to irradiate blue and red light uniformly in optimum balance in accordance with the growth of the plant. In addition, from the viewpoint of energy saving, it is preferable not to irradiate light whose efficiency has deteriorated. In addition, it is preferable that the red photon flux is larger than the blue photon flux. As a result, it is preferable that the red photon flux density of the surface to be irradiated is larger than the blue photon flux density. It is preferable that the ratio of this red and blue photon flux density is uniform in an irradiation surface. Conventional light emitting diodes using AlGaAs as a light emitting layer have less photon flux than blue light emitting diodes. As a result, in order to obtain an optimal light source for plant growth, it is difficult to irradiate blue and red uniformly because many red light emitting diodes are in a state of being dotted with blue light emitting diodes. For example, as described in patent document 2, the technique which optimized the directivity characteristic and arrangement | positioning of a lamp is devised. Although it is preferable to approach the distance between a light source and a plant in order to use light or space efficiently, the technique of patent document 2 had a problem that it was difficult to irradiate blue and red uniformly. It was also necessary to package the red and blue LEDs separately.

한편, 에너지 절약, 비용면에서, 발광 효율이 높은 적색 LED를 사용하여 사용 전력 및 LED의 사용 수량을 삭감할 필요가 있다. 특히, 식물 육성용 LED 조명의 실용화를 위해서는 사용 전력의 저감, 콤팩트화, 비용 절감이 강하게 요망되고 있으며, 종래의 660nm의 파장대의 발광 다이오드인 AlGaAs계의 LED에 대하여 고출력화ㆍ고효율화의 발광 특성 향상이 요망되고 있었다.On the other hand, in terms of energy saving and cost, it is necessary to reduce the use power and the quantity of use of the LED using a red LED having high luminous efficiency. In particular, the practical use of LED lighting for plant growth requires strong reduction of power consumption, compactness, and cost reduction, and improved light emission characteristics of high output and high efficiency for AlGaAs-based LEDs, which are light emitting diodes of 660 nm wavelength. This was being requested.

또한, 최근 연구에 의해 식물 육성용의 조명은 광을 조사한 후, 광합성의 반응 시간 중에 소등함으로써 에너지 절약화가 가능하다는 것이 확인되었다. 점등 방법에 대해서는, 고속 펄스 방식, 교류를 이용하여 사용 전력을 삭감하는 것도 검토되었으며, 응답 속도가 빠른 발광 다이오드의 이점을 살릴 수 있다. 그러나, 청색과 적색의 광을 식물에 균일 조사하기 위해서는, 청색 LED가 점재하는 조명 장치에서는 램프가 적색, 청색 개별 패키지이며, 램프의 수, 배치도 불규칙하기 때문에, 점등 시간, 전류를 최적으로 제어하기 위해 복잡한 점등 회로가 필요해져 고도의 기술과 고가의 점등 장치에 의한 고비용과 같은 과제가 있었다. 또한, 공간 절약화할 수 없다는 과제도 있었다.In addition, recent studies have confirmed that the illumination for plant growth can be energy-saved by turning off the light during the reaction time of photosynthesis after irradiating light. Regarding the lighting method, the use of a high-speed pulse system and alternating current to reduce the power used has also been examined, and the advantages of a light emitting diode with a fast response speed can be utilized. However, in order to irradiate plants with blue and red light uniformly, in a lighting device in which blue LEDs are interspersed, the lamps are red and blue individual packages, and the number and arrangement of the lamps are irregular. In order to solve this problem, complicated lighting circuits are required, resulting in problems such as high technology and expensive lighting devices. Moreover, there also existed a problem that space saving was not possible.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 고출력ㆍ고효율이면서 복잡한 점등 회로가 불필요하고, 광원과 식물과의 거리를 접근시킨 경우에도 청색과 적색의 광을 최적인 밸런스로 균일하게 조사하는 것이 가능한 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프, 조명 장치 및 식물 육성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a plant capable of irradiating blue and red light uniformly at an optimum balance even when the distance between the light source and the plant is high, and a complicated lighting circuit is unnecessary, which is high output and high efficiency. An object of the present invention is to provide a multicolor light emitting diode lamp, a lighting device, and a method for growing plants.

본원 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 식물 육성용에서는 종래 실용화되어 있지 않은 동일 패키지 내에 청색 및 적색의 발광 소자를 동시에 탑재함으로써, 균일한 혼색이 얻어지는 것에 착안하였다. 또한, 청색의 발광 다이오드와 동등 이상의 광량자속을 갖는 적색 발광 다이오드를 채용함으로써, 청색과 적색 발광 다이오드를 동일 패키지에 탑재 가능하다는 것을 발견하였다. 또한, 발광 효율이 높은 적색 LED로서, (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤1, 0<Y≤1)로 이루어지는 식물 육성 용도에 적합한 660nm의 발광층을 검토한 결과, 청색과 동등 이상의 광량이 얻어진다는 것을 발견하여, 이 적색 LED와 청색 LED를 작은 크기의 동일 패키지에 동시에 탑재하는 것을 고안하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to solve the said subject, it focused on obtaining a uniform mixed color by simultaneously mounting a blue and a red light emitting element in the same package which has not been put to practical use for plant growth. Further, it has been found that blue and red light emitting diodes can be mounted in the same package by employing a red light emitting diode having a photon flux equal to or higher than that of a blue light emitting diode. In addition, as a red LED having high luminous efficiency, a light emitting layer having a thickness of 660 nm suitable for plant growth applications consisting of (Al X Ga 1 -X ) Y In 1 -Y P (0 ≦ X ≦ 1, 0 < Y ≦ 1) was studied. As a result, it was found that an amount of light equal to or greater than blue was obtained, and it was devised to mount the red LED and the blue LED simultaneously in the same package of small size.

또한, AlGaInP계의 발광층을 갖는 발광 다이오드는, 660nm의 파장 영역에 있어서 AlGaAs 발광층의 LED에 대하여 3배 이상의 출발 광 출력이 확인되었다. 따라서, 이 발광 다이오드를 사용하여, 식물 육성에 적합한 다색 발광 다이오드 램프(패키지)를 발명하였다. 또한, 소형 패키지 내에서 균일한 청색과 적색의 혼색이 발광한다는 점에서, 패키지를 독립적으로 제어하는 것이 가능한 에너지 절약에 적합한 조명 장치 및 식물 육성 방법을 발견하였다.In addition, in the light emitting diode having the AlGaInP-based light emitting layer, starting light output of three times or more was confirmed with respect to the LED of the AlGaAs light emitting layer in the wavelength region of 660 nm. Therefore, using this light emitting diode, the multicolor light emitting diode lamp (package) suitable for plant growth was invented. In addition, in view of uniform blue and red mixed color emission in a small package, a lighting apparatus and a method for plant growth suitable for energy saving that can independently control the package have been found.

즉, 본 발명은 이하에 관한 것이다.That is, this invention relates to the following.

[1] 피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 조성식 (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤0.1, 0<Y≤1)로 이루어지는 발광층을 포함하는 pn 접합형의 발광부를 갖는 제1 발광 다이오드와, 피크 발광 파장이 420nm 이상 470nm 이하인 조성식 GaXIn1 - XN(0≤X≤1)의 발광층을 갖는 제2 발광 다이오드를 구비하고, 1개 이상의 상기 제1 발광 다이오드와, 1개 이상의 상기 제2 발광 다이오드가 동일한 패키지 내에 탑재되는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프이며,[1] pn junction type light emission comprising a light emitting layer comprising a compositional formula (Al X Ga 1- X ) Y In 1 -Y P (0 ≦ X ≦ 0.1, 0 < Y ≦ 1) having a peak emission wavelength of 655 nm or more and 675 nm or less A first light emitting diode having a negative portion, and a second light emitting diode having a light emitting layer having a compositional Ga X In 1 - X N (0 ≦ X ≦ 1) having a peak emission wavelength of 420 nm or more and 470 nm or less, wherein at least one of the first light emitting diodes is provided. A multicolor light emitting diode lamp for plant growth in which a diode and at least one second light emitting diode are mounted in the same package,

동일 전류에서, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 탑재된 상기 1개 이상의 제1 발광 다이오드의 광량자속 R[㎛olㆍs-1]과 상기 1개 이상의 제2 발광 다이오드의 광량자속 B[㎛olㆍs-1]가 R>B의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.At the same current, the photon flux R [μmol · s −1 ] of the one or more first light emitting diodes mounted on the multicolor light emitting diode lamp for plant growth and the photon flux B [of the second or more second light emitting diodes]. A multicolor light emitting diode lamp for plant growth, wherein µm · s −1 satisfies the relationship of R> B.

[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 제1 발광 다이오드의 탑재 개수가 상기 제2 발광 다이오드의 탑재 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.[2] The multicolor light emitting diode lamp for plant growth according to [1], wherein the number of mounting of the first light emitting diode is larger than that of the second light emitting diode.

[3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 인접하는 상기 제1 발광 다이오드와 상기 제2 발광 다이오드와의 거리가 10mm 이내인 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.[3] The multicolor light emitting diode lamp for plant growth according to [1] or [2], wherein a distance between the adjacent first light emitting diode and the second light emitting diode is within 10 mm.

[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프를 2개 이상 구비하고, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프가 대략 등간격으로 배치됨과 함께, 독립적으로 제어 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.[4] Two or more multicolor light emitting diode lamps for plant growth according to any one of the above [1] to [3], wherein the multicolor light emitting diode lamps for plant growth are arranged at substantially equal intervals and are independent The lighting apparatus for plant growth characterized by the above-mentioned.

[5] 상기 [4]에 있어서, 식물의 생육 면적에 따라 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 점등 개수가 제어 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.[5] The lighting apparatus for plant growth according to the above [4], wherein the number of lighting of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth can be controlled according to the growth area of the plant.

[6] 상기 [4] 또는 [5]에 있어서, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프와 식물과의 거리에 따라, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 광량자속을 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.[6] The method of [4] or [5], wherein the photon flux of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth can be adjusted according to the distance between the multicolor light emitting diode lamp for plant growth and the plant. A lighting device for plant growth, characterized in that.

[7] 상기 [4] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 인가하는 전류가 펄스 구동이며, 식물의 생육 상태에 따라 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 점등 시간을 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.[7] The multicolor light emitting diode lamp for plant growth according to any one of [4] to [6], wherein a current applied to the multicolor light emitting diode lamp for plant growth is pulse driving, and the plant growth state is in accordance with the growth state of the plant. Lighting device for plant upbringing which can adjust lighting time of light.

[8] 상기 [4] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 광 취출면을 갖는 도광판을 구비하고, 상기 도광판의 측면으로부터 수용된 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 광을, 상기 광 취출면으로부터 취출 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.[8] The light extraction surface according to any one of [4] to [7], further comprising a light guide plate having a light extraction surface, wherein the light of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth accommodated from a side surface of the light guide plate is used. It is possible to take out from the lighting apparatus for plant growth.

[9] 식물의 생육 상태에 따라, 상기 [4] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 식물 육성용 조명 장치의 점등 개수, 광량자속, 인가 전류, 펄스 구동 시간 중 1개 이상을 조합하여 제어하는 것을 특징으로 하는 식물 육성 방법.[9] Depending on the state of growth of the plant, a combination of one or more of the number of lighting, photon flux, applied current, and pulse driving time of the lighting apparatus for plant growth according to any one of the above [4] to [8] is controlled. Plant growth method characterized by the above-mentioned.

본 발명의 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 따르면, 피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 제1 발광 다이오드(적색)와, 피크 발광 파장이 420nm 이상 470nm 이하인 제2 발광 다이오드(청색)가 동일한 패키지 내에 각각 1개 이상 탑재되는 구성이 된다. 이에 따라 점등 회로의 간소화가 가능해지기 때문에, 고출력ㆍ고효율이며 저비용의 식물 육성용 광원을 제공할 수 있다.According to the multicolor light emitting diode lamp for plant growth of the present invention, a first light emitting diode (red) having a peak emission wavelength of 655 nm or more and 675 nm or less and a second light emitting diode (blue) having a peak emission wavelength of 420 nm or more and 470 nm or less are in the same package. It becomes the structure mounted one or more each. As a result, the lighting circuit can be simplified, and thus a light source for plant growth with high output, high efficiency and low cost can be provided.

또한, 동일 전류에서, 본 발명의 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 탑재된 제1 발광 다이오드의 광량자속 R과 제2 발광 다이오드의 광량자속 B가 R>B의 관계를 만족하도록 구성되어 있기 때문에, 식물의 육성에 적합한 적색과 청색과의 강도비를 유지한 채로 균일하게 조사할 수 있다.Further, at the same current, since the photon flux R of the first light emitting diode and the photon flux B of the second light emitting diode mounted in the multicolor light emitting diode lamp for plant growth of the present invention are configured to satisfy the relationship of R> B. In addition, irradiation can be carried out uniformly while maintaining the intensity ratio between red and blue suitable for plant growth.

또한, 본 발명의 식물 육성용 조명 장치에 따르면, 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프가 사용되고 있기 때문에, 개개의 다색 발광 다이오드로부터 식물의 육성에 최적인 혼색의 광을 공급할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치의 조사면의 중심부와 주변부에 있어서 적색과 청색과의 밸런스를 유지할 수 있다. 따라서, 식물의 육성에 적합한 적색과 청색과의 강도비를 유지한 채로 균일하게 조사할 수 있다. 또한, 상기를 다색 발광 다이오드가 대략 등간격으로 배치됨과 함께, 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 다방향으로부터 광을 공급할 수 있는 조명 장치의 설계가 용이해진다.Moreover, according to the plant growth lighting apparatus of the present invention, since a multicolor light emitting diode lamp for plant growth is used, it is possible to supply mixed color light that is optimal for plant growth from individual multicolor light emitting diodes. Thereby, the balance of red and blue can be maintained in the center part and periphery part of the irradiation surface of a lighting device. Therefore, it can irradiate uniformly, maintaining the intensity ratio of red and blue suitable for plant growth. In addition, since the above-mentioned multicolor light emitting diodes are arranged at substantially equal intervals and can be controlled independently, it becomes easy to design a lighting device that can supply light from multiple directions.

또한, 식물의 생육 면적에 따라 상기 다색 발광 다이오드 램프의 점등 개수를 조정할 수 있음과 함께, 상기 다색 발광 다이오드 램프와 식물과의 거리에 따라 상기 다색 발광 다이오드 램프의 광량자속을 조정할 수 있기 때문에, 저소비 전력화를 도모할 수 있다.In addition, the number of lighting of the multicolor light emitting diode lamp can be adjusted according to the plant growth area, and the photon flux of the multicolor light emitting diode lamp can be adjusted according to the distance between the multicolor light emitting diode lamp and the plant. Electric power can be aimed at.

또한, 다색 발광 다이오드 램프에 인가하는 전류를 펄스 구동으로 한 구성에서는, 식물의 생육 상태에 따라 다색 발광 다이오드 램프의 점등 시간을 제어할 수 있기 때문에, 저소비 전력화를 도모할 수 있다.Moreover, in the structure which made pulse driving the electric current applied to a multicolor light emitting diode lamp, the lighting time of a multicolor light emitting diode lamp can be controlled according to the growth state of a plant, and it can aim at low power consumption.

또한, 본 발명의 식물 육성용 조명 장치에 따르면, 패키지 내에서 혼색되는 상기 다색 발광 다이오드 램프를 사용하고 있기 때문에, 도광판을 이용하여 균일 발광의 광원으로 할 수 있다. 또한, 상기 다색 발광 다이오드 램프는 다색 발광이 가능하기 때문에, 도광판의 측면으로부터 수용된 다색 발광 다이오드 램프의 광을 광 취출면으로부터 취출하는 에지형 백라이트 구조의 조명 장치로 할 수 있다.In addition, according to the lighting apparatus for plant growth of the present invention, since the multicolor light emitting diode lamp mixed in the package is used, the light guide plate can be used as a light source of uniform light emission. In addition, since the multicolor light emitting diode lamp is capable of multicolor light emission, it is possible to provide an illumination device having an edge type backlight structure that extracts the light of the multicolor light emitting diode lamp received from the side of the light guide plate from the light extraction surface.

본 발명의 식물 육성 방법에 따르면, 상기 식물 육성용 조명 장치의 점등 개수, 광량자속, 인가 전류, 펄스 구동 시간을 조합하여 제어할 수 있다. 이에 따라, 식물의 생육 상태에 따라 청색과 적색의 광을 최적인 밸런스로 균일하게 조사할 수 있다.According to the plant growth method of the present invention, it is possible to control the combination of the number of lighting, photon flux, applied current, pulse driving time of the lighting device for plant growth. Thereby, blue and red light can be irradiated uniformly at the optimum balance according to the growth state of a plant.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태인 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 A-A'선을 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 형태인 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 사용하는 적색 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 B-B'선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 사용하는 청색 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 C-C'선을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 형태인 식물 육성용 조명 장치를 도시하는 단면 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태인 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 D-D'선을 따른 단면도, (c)는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태인 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 E-E'선을 따른 단면도, (c)는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태인 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 F-F'선을 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시 형태인 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 형태인 발광 다이오드 램프를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 종래의 혼색 광원을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a) 중에 나타내는 G-G'선을 따른 단면도이다.
도 11은 종래의 식물 육성용 조명 장치를 도시하는 단면 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the multicolor light emitting diode lamp for plant growth which is one Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the AA 'line shown in (a).
FIG. 2 is a view for explaining a red light emitting diode used in a multicolor light emitting diode lamp for plant growth, which is an embodiment of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is a B-B 'shown in (a). Section along the line.
It is a figure for demonstrating the blue light emitting diode used for the multicolor light emitting diode lamp for plant growth which is one Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is C-C 'shown in (a). Section along the line.
It is a cross-sectional schematic diagram which shows the lighting apparatus for plant growth which is one Embodiment of this invention.
FIG. 5 is a view for explaining a light emitting diode lamp according to a second embodiment of the present invention, (a) is a plan view, (b) is a sectional view along the line D-D 'shown in (a), and (c) is a circuit diagram to be.
FIG. 6 is a view for explaining a light emitting diode lamp according to a third embodiment of the present invention, (a) is a plan view, (b) is a sectional view along the line E-E 'shown in (a), and (c) is a circuit diagram to be.
It is a figure for demonstrating the light emitting diode lamp which is 4th Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the F-F 'line shown in (a).
8 is a plan view for illustrating a light emitting diode lamp according to a fifth embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a plan view for explaining a light emitting diode lamp as a sixth embodiment of the present invention.
It is a figure for demonstrating the conventional mixed color light source, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the G-G 'line | wire shown in (a).
It is a cross-sectional schematic diagram which shows the conventional lighting apparatus for plant growth.

이하, 본 발명을 적용한 한 실시 형태인 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 및 이것을 사용한 식물 육성용 조명 장치에 대하여 식물 육성 방법과 함께 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징을 이해하기 쉽게 하기 위해 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있으며, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the multicolor light emitting diode for plant growth which is one Embodiment to which this invention is applied, and the lighting apparatus for plant growth using the same are demonstrated in detail using drawing with a plant growth method. In addition, the drawing used by the following description may expand and show the part which becomes a characteristic for convenience in order to make a characteristic easy to understand, and it cannot be said that the dimension ratio etc. of each component are the same as actual.

<제1 실시 형태><1st embodiment>

본 발명을 적용한 한 실시 형태인 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프(이하, 간단히 「발광 다이오드 램프」라고 기재함)의 구성에 대하여 설명한다.The structure of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth (hereinafter, simply referred to as "light emitting diode lamp"), which is one embodiment to which the present invention is applied, will be described.

도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는, 마운트 기판(11)의 표면에 3개의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 각각 독립적으로 탑재되어 개략 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 발광 다이오드(20A, 20B)(제1 발광 다이오드)는 피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 적색 발광 다이오드이며, 발광 다이오드(30A)(제2 발광 다이오드)는 피크 발광 파장이 420nm 이상 470nm 이하의 청색 발광 다이오드이다.As shown in Figs. 1A and 1B, in the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment, three light emitting diodes 20A, 20B, and 30A are provided on the surface of the mount substrate 11, respectively. It is mounted independently and is comprised roughly. More specifically, the light emitting diodes 20A and 20B (the first light emitting diode) are red light emitting diodes having a peak light emission wavelength of 655 nm or more and 675 nm or less, and the light emitting diode 30A (second light emitting diode) has a peak light emission wavelength of 420 nm or more. It is a blue light emitting diode of 470 nm or less.

(적색 발광 다이오드)(Red light emitting diode)

여기서, 본 실시 형태에 사용하는 제1 발광 다이오드인 적색 발광 다이오드(20A, 20B)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2(a) 및 도 2(b)는, 본 실시 형태에 사용하는 적색 발광 다이오드(20)(20A, 20B)를 설명하기 위한 도면이며, 도 2(a)는 평면도, 도 2(b)는 도 2 (a) 중에 나타내는 B-B'선을 따른 단면도이다.Here, the structure of red light emitting diode 20A, 20B which is a 1st light emitting diode used for this embodiment is demonstrated. FIG.2 (a) and FIG.2 (b) are figures for demonstrating the red light emitting diode 20 (20A, 20B) used for this embodiment, and FIG.2 (a) is a top view and FIG.2 (b). Is a cross-sectional view along the line B-B 'shown in FIG.

도 2(a) 및 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 적색 발광 다이오드(20)는, 화합물 반도체층(21)과 기능성 기판(22)이 접합된 발광 다이오드이다. 또한, 적색 발광 다이오드(20)는, 주된 광 취출면에 설치된 n형 오믹 전극(23) 및 p형 오믹 전극(24)을 구비하여 개략 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 주된 광 취출면이란, 화합물 반도체층(21)에 있어서 기능성 기판(22)을 부착한 면의 반대측의 면이다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the red light emitting diode 20 is a light emitting diode in which the compound semiconductor layer 21 and the functional substrate 22 are bonded to each other. In addition, the red light emitting diode 20 includes an n-type ohmic electrode 23 and a p-type ohmic electrode 24 provided on a main light extraction surface and is schematically configured. In addition, the main light extraction surface in this embodiment is a surface on the opposite side to the surface in which the functional substrate 22 was attached in the compound semiconductor layer 21.

화합물 반도체층(22)은, 피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 pn 접합형의 발광부(25)와, 소자 구동 전류를 발광부의 전반에 평면적으로 확산시키기 위한 전류 확산층(26)이 순차 적층된 구조를 갖고 있다.The compound semiconductor layer 22 has a structure in which a pn junction type light emitting part 25 having a peak emission wavelength of 655 nm or more and 675 nm or less and a current diffusion layer 26 for diffusing the element driving current flatly across the light emitting part are sequentially stacked. Have

발광부(25)는 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 전류 확산층(26) 위에 적어도 p형의 하부 클래드층(25A), 발광층(25B), n형의 상부 클래드층(25C)이 순차 적층되어 구성되어 있다. 즉, 발광부(25)는, 방사 재결합을 초래하는 캐리어(담체; carrier) 및 발광을 발광층(25B)에 「가두기」 위해, 발광층(25B)의 하측 및 상측에 대치하여 배치한 하부 클래드(clad)층(25A) 및 상부 클래드층(25C)을 포함하는, 소위 더블 헤테로(영문 약칭: DH) 구조로 하는 것이 고강도의 발광을 얻는데 있어서 바람직하다.As shown in FIG. 2 (b), the light emitting portion 25 sequentially has at least the p-type lower clad layer 25A, the light emitting layer 25B, and the n-type upper clad layer 25C on the current spreading layer 26. It is laminated | stacked and comprised. That is, the light emitting part 25 has a lower clad disposed to face the lower side and the upper side of the light emitting layer 25B so as to "confine" the carrier (carrier) and the light emission which cause radiation recombination to the light emitting layer 25B. A double hetero (English abbreviation: DH) structure including a 25A layer and an upper cladding layer 25C is preferable for obtaining high intensity light emission.

발광층(25B)은, 조성식 (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤0.1, 0<Y≤1)로 이루어지는 반도체층으로 구성되어 있다. 이 발광층(25B)은, 더블 헤테로 구조, 단일(single) 양자 웰(영문 약칭: SQW) 구조, 또는 다중(multi) 양자 웰(영문 약칭: MQW) 구조 중 어느 것이어도 좋지만, 단색성이 우수한 발광을 얻기 위해서는 MQW 구조로 하는 것이 바람직하다.The light emitting layer 25B is comprised with the semiconductor layer which consists of a composition formula (Al X Ga 1- X ) Y In 1- Y P (0 <= X <= 0.1, 0 < Y <= 1). The light emitting layer 25B may have either a double hetero structure, a single quantum well (SQW) structure, or a multi quantum well (MQW) structure, but emits light with excellent monochromaticity. It is preferable to have an MQW structure in order to obtain.

발광층(25B)의 층 두께는 0.02 내지 2㎛의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 발광층(25B)의 전도형은 특별히 한정되는 것은 아니며, 언도프, p형 및 n형 모두 선택할 수 있다. 발광 효율을 높이기 위해서는, 결정성이 양호한 언도프 또는 3×1017cm-3 미만의 캐리어 농도로 하는 것이 바람직하다.The layer thickness of the light emitting layer 25B is preferably in the range of 0.02 to 2 mu m. In addition, the conduction type of the light emitting layer 25B is not particularly limited, and all of the undoped, p-type and n-type can be selected. In order to raise luminous efficiency, it is preferable to set it as undoped which is good crystallinity or carrier density of less than 3x10 <17> cm <-3> .

조성식 (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤0.1, 0<Y≤1)로 이루어지는 발광층(25B)을 갖는 발광 다이오드(1)는, 종래의 AlGaAs계의 발광 다이오드에 비해 고출력이며, 655nm 이상 675nm 이하의 파장 영역은 식물 육성의 광합성의 촉진에 사용하는 조명(발광 다이오드 램프나 조명 장치)으로서 적절하게 사용할 수 있다.The light emitting diode 1 having the light emitting layer 25B composed of the composition formula (Al X Ga 1- X ) Y In 1 -Y P (0 ≦ X ≦ 0.1, 0 < Y ≦ 1) is a conventional AlGaAs-based light emitting diode. In contrast, the wavelength range of 655 nm or more and 675 nm or less can be suitably used as illumination (light emitting diode lamp or lighting device) used for promoting photosynthesis of plants.

하부 클래드층(25A) 및 상부 클래드층(25C)은, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 발광층(25B)의 하면 및 상면에 각각 설치되어 있다. 하부 클래드층(25A)과 상부 클래드층(25C)은, 극성이 상이하게 구성되어 있다. 또한, 하부 클래드층(25A) 및 상부 클래드층(25C)의 캐리어 농도 및 두께는 공지된 적합한 범위를 사용할 수 있으며, 발광층(25B)의 발광 효율이 높아지도록 조건을 최적화하는 것이 바람직하다.The lower clad layer 25A and the upper clad layer 25C are provided on the lower surface and the upper surface of the light emitting layer 25B, respectively, as shown in Fig. 2B. The lower cladding layer 25A and the upper cladding layer 25C are configured to have different polarities. In addition, the carrier concentration and thickness of the lower clad layer 25A and the upper clad layer 25C may use a suitable range known in the art, and it is preferable to optimize the conditions so that the luminous efficiency of the light emitting layer 25B becomes high.

구체적으로 하부 클래드층(25A)으로서는, 예를 들어 Mg를 도프한 p형의 (AlXGa1-X)YIn1-YP(0.3≤X≤1, 0<Y≤1)로 이루어지는 반도체 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 캐리어 농도는 2×1017 내지 2×1018cm-3의 범위가 바람직하고, 층 두께는 0.5 내지 5㎛의 범위가 바람직하다.Specifically, as the lower clad layer 25A, for example, a semiconductor made of p-type (Al X Ga 1-X ) Y In 1-Y P (0.3 ≦ X ≦ 1 , 0 < Y ≦ 1 ) doped with Mg Preference is given to using materials. Further, the carrier concentration is preferably in the range of 2 × 10 17 to 2 × 10 18 cm −3 , and the layer thickness is preferably in the range of 0.5 to 5 μm.

한편, 상부 클래드층(25C)으로서는, 예를 들어 Si를 도프한 n형의 (AlXGa1 -X)YIn1-YP(0.3≤X≤1, 0<Y≤1)로 이루어지는 반도체 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 캐리어 농도는 1×1017 내지 1×1018cm-3의 범위가 바람직하고, 층 두께는 0.5 내지 2㎛의 범위가 바람직하다. 또한, 하부 클래드층(25A) 및 상부 클래드층(25C)의 극성은, 화합물 반도체층(21)의 소자 구조를 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.On the other hand, as the upper clad layer 25C, for example, a semiconductor made of n-type (Al X Ga 1- X ) Y In 1-Y P (0.3 ≦ X ≦ 1 , 0 < Y ≦ 1 ) doped with Si. Preference is given to using materials. In addition, the carrier concentration is preferably in the range of 1 × 10 17 to 1 × 10 18 cm −3 , and the layer thickness is preferably in the range of 0.5 to 2 μm. In addition, the polarity of the lower cladding layer 25A and the upper cladding layer 25C can be appropriately selected in consideration of the device structure of the compound semiconductor layer 21.

또한, 하부 클래드층(25A)과 발광층(25B) 사이, 발광층(25B)과 상부 클래드층(25C) 사이 및 하부 클래드층(25A)과 전류 확산층(26) 사이에 양쪽 층간에 있어서의 밴드(band) 불연속성을 완만하게 변화시키기 위한 중간층을 설치하여도 좋다. 이 경우, 각 중간층은 상기 양 층의 중간의 금지대 폭을 갖는 반도체 재료로 각각 구성하는 것이 바람직하다.In addition, a band between both layers between the lower cladding layer 25A and the light emitting layer 25B, between the emitting layer 25B and the upper cladding layer 25C, and between the lower cladding layer 25A and the current spreading layer 26. ) An intermediate layer may be provided to gently change the discontinuity. In this case, it is preferable that each intermediate | middle layer is comprised with the semiconductor material which has the forbidden width of the middle of both layers, respectively.

또한, 발광부(25)의 구성층의 상측에는 오믹(Ohmic) 전극의 접촉 저항을 낮추기 위한 콘택트층, 소자 구동 전류가 통류하는 영역을 제한하기 위한 전류 저지층이나 전류 협착층 등 공지된 층 구조를 설치할 수 있다.In addition, on the upper side of the constituent layer of the light emitting part 25, a known layer structure such as a contact layer for lowering the contact resistance of the ohmic electrode, a current blocking layer for limiting the region through which the device driving current flows, or a current blocking layer Can be installed.

전류 확산층(26)은, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 소자 구동 전류를 발광부(25)의 전반에 평면적으로 확산시키기 위해 발광부(25)의 하측에 설치되어 있다. 이에 따라, 적색 발광 다이오드(20)는 발광부(25)로부터 균일하게 발광할 수 있다.As shown in FIG. 2B, the current spreading layer 26 is provided below the light emitting portion 25 so as to spread the element drive current flatly across the light emitting portion 25. Accordingly, the red light emitting diode 20 can emit light uniformly from the light emitting portion 25.

전류 확산층(26)으로서는, (AlXGa1 -X)YIn1 - YP(0≤X≤0.7, 0≤Y≤1)의 조성을 갖는 재료를 적용할 수 있다. 전류 확산층(26)으로서는, Al을 포함하지 않는 GaP를 사용하는 것이 가장 바람직하다.As the current diffusion layer 26, a material having a composition of (Al X Ga 1 -X ) Y In 1 - Y P (0 ≦ X ≦ 0.7, 0 ≦ Y ≦ 1 ) can be used. As the current diffusion layer 26, it is most preferable to use GaP that does not contain Al.

기능성 기판(22)은, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 화합물 반도체층(21)을 구성하는 전류 확산층(26)측에 접합되어 있다. 이 기능성 기판(22)은, 발광부(25)를 기계적으로 지지하는데 충분한 강도를 갖고, 발광부(25)로부터 출사되는 발광을 투과할 수 있는 금지대 폭이 넓고, 발광층(25B)으로부터의 발광 파장에 대하여 광학적으로 투명한 재료로 구성한다. 예를 들어, 인화 갈륨(GaP), 비화 알루미늄ㆍ갈륨(AlGaAs), 질화 갈륨(GaN) 등의 III-V족 화합물 반도체 결정체, 황화 아연(ZnS)이나 셀렌화 아연(ZnSe) 등의 II-VI족 화합물 반도체 결정체, 또는 육방정 또는 입방정의 탄화 규소(SiC) 등의 IV족 반도체 결정체, 유리, 사파이어 등 절연 기판으로 구성할 수 있다.The functional board | substrate 22 is joined by the side of the current spreading layer 26 which comprises the compound semiconductor layer 21 as shown to FIG. 2 (b). This functional substrate 22 has a strength sufficient to mechanically support the light emitting portion 25, has a large width of a ban band that can transmit light emitted from the light emitting portion 25, and emits light from the light emitting layer 25B. It is made of a material that is optically transparent to the wavelength. For example, III-V compound semiconductor crystals, such as gallium phosphide (GaP), aluminum gallium arsenide (AlGaAs), and gallium nitride (GaN), II-VI, such as zinc sulfide (ZnS) and zinc selenide (ZnSe), etc. Group compound semiconductor crystals, or group IV semiconductor crystals such as hexagonal or cubic silicon carbide (SiC), and insulating substrates such as glass and sapphire.

한편, 접합면에 반사율이 높은 표면을 갖는 기능성 기판도 선택할 수 있다. 예를 들어, 표면에 은, 금, 구리, 알루미늄 등인 금속 기판 또는 합금 기판이나, 반도체에 금속 미러 구조를 형성한 복합 기판 등도 선택할 수 있다. 접합에 의한 왜곡의 영향이 없는 왜곡 조정층과 동일한 재질로부터 선택하는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, a functional substrate having a surface having a high reflectance on the bonding surface can also be selected. For example, the metal substrate or alloy substrate which is silver, gold, copper, aluminum, etc. on the surface, the composite substrate which formed the metal mirror structure in the semiconductor, etc. can also be selected. It is most preferable to select from the same material as the distortion control layer without the influence of distortion due to bonding.

기능성 기판(22)은 발광부(25)를 기계적으로 충분한 강도로 지지하기 위해, 예를 들어 약 50㎛ 이상의 두께로 하는 것이 바람직하다. 또한, 화합물 반도체층(21)에 접합한 후에 기능성 기판(22)으로의 기계적인 가공을 실시하기 쉽게 하기 위해, 약 300㎛의 두께를 초과하지 않는 것으로 하는 것이 바람직하다.The functional substrate 22 is preferably, for example, a thickness of about 50 µm or more in order to support the light emitting portion 25 with sufficient mechanical strength. Moreover, in order to make it easy to implement mechanical processing to the functional board | substrate 22 after bonding to the compound semiconductor layer 21, it is preferable not to exceed thickness of about 300 micrometers.

또한, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 기능성 기판(22)의 측면은 화합물 반도체층(21)에 가까운 측에 있어서 주된 광 취출면에 대하여 대략 수직인 수직면(22a)이 되어 있으며, 화합물 반도체층(21)에 먼 측에 있어서 주된 광 취출면에 대하여 내측으로 경사진 경사면(22b)이 되어 있다. 이에 따라, 발광층(25B)으로부터 기능성 기판(22)측에 방출된 광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다. 또한, 발광층(25B)으로부터 기능성 기판(22)측에 방출된 광 중, 일부는 수직면(22a)에서 반사되어 경사면(22b)에서 취출할 수 있다. 한편, 경사면(22b)에서 반사된 광은 수직면(22a)에서 취출할 수 있다. 이와 같이, 수직면(22a)과 경사면(22b)과의 상승 효과에 의해 광의 취출 효율을 높일 수 있다.As shown in Fig. 2B, the side surface of the functional substrate 22 is a vertical surface 22a that is substantially perpendicular to the main light extraction surface on the side close to the compound semiconductor layer 21, and the compound The inclined surface 22b inclined inward with respect to the main light extraction surface at the side far from the semiconductor layer 21. Thereby, the light emitted from the light emitting layer 25B to the functional substrate 22 side can be taken out efficiently. In addition, some of the light emitted from the light emitting layer 25B to the functional substrate 22 side can be reflected by the vertical surface 22a and taken out from the inclined surface 22b. On the other hand, the light reflected from the inclined surface 22b can be taken out from the vertical surface 22a. Thus, the light extraction efficiency can be improved by the synergistic effect between the vertical surface 22a and the inclined surface 22b.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 경사면(22b)과 발광면에 평행한 면이 이루는 각도 α를 55도 내지 80도의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써, 기능성 기판(22)의 저부에서 반사된 광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다.In addition, in this embodiment, as shown in FIG.2 (b), it is preferable to make the angle (alpha) which the inclination surface 22b and the surface parallel to a light emitting surface make into the range of 55 degree | times-80 degree | times. By setting it as such a range, the light reflected by the bottom part of the functional board | substrate 22 can be taken out efficiently.

또한, 수직면(22a)의 폭(두께 방향)을 30㎛ 내지 100㎛의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 수직면(22a)의 폭을 상기 범위 내로 함으로써, 기능성 기판(22)의 저부에서 반사된 광을 수직면(22a)에 있어서 효율적으로 발광면에 복귀시킬 수 있으며, 나아가, 주된 광 취출면으로부터 방출시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 적색 발광 다이오드(20)의 발광 효율을 높일 수 있다.Moreover, it is preferable to make the width | variety (thickness direction) of the vertical surface 22a in 30 micrometers-100 micrometers. By setting the width of the vertical surface 22a within the above range, the light reflected from the bottom of the functional substrate 22 can be efficiently returned to the light emitting surface in the vertical surface 22a, and further, it is possible to emit from the main light extraction surface. It becomes possible. For this reason, the luminous efficiency of the red light emitting diode 20 can be improved.

또한, 기능성 기판(22)의 경사면(22b)은 조면화되는 것이 바람직하다. 경사면(22b)이 조면화됨으로써, 이 경사면(22b)에서의 광 취출 효율을 높이는 효과가 얻어진다. 즉, 경사면(22b)을 조면화함으로써 경사면(22b)에서의 전반사를 억제하여, 광 취출 효율을 높일 수 있다.In addition, the inclined surface 22b of the functional substrate 22 is preferably roughened. As the inclined surface 22b is roughened, the effect which raises the light extraction efficiency in this inclined surface 22b is acquired. That is, by roughening the inclined surface 22b, total reflection on the inclined surface 22b can be suppressed and light extraction efficiency can be improved.

화합물 반도체층(21)과 기능성 기판(22)과의 접합 계면은, 고저항층이 되는 경우가 있다. 즉, 화합물 반도체층(21)과 기능성 기판(22) 사이에는, 도시를 생략한 고저항층이 설치되어 있는 경우가 있다. 이 고저항층은 기능성 기판(22)보다도 높은 저항값을 나타내고, 고저항층이 설치되어 있는 경우에는 화합물 반도체층(21)의 전류 확산층(26)측으로부터 기능성 기판(22)측으로의 역방향의 전류를 저감하는 기능을 갖고 있다. 또한, 기능성 기판(22)측으로부터 전류 확산층(26)측으로 부주의하게 인가되는 역방향의 전압에 대하여 내전압성을 발휘하는 접합 구조를 구성하고 있지만, 그의 항복 전압은 pn 접합형의 발광부(25)의 역방향 전압보다 낮은 값이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.The bonding interface between the compound semiconductor layer 21 and the functional substrate 22 may be a high resistance layer. In other words, a high resistance layer (not shown) may be provided between the compound semiconductor layer 21 and the functional substrate 22. This high resistance layer exhibits a higher resistance value than the functional substrate 22, and in the case where the high resistance layer is provided, the reverse current from the current diffusion layer 26 side of the compound semiconductor layer 21 to the functional substrate 22 side. It has a function to reduce. Moreover, although the junction structure which exhibits withstand voltage resistance with respect to the voltage of the reverse direction inadvertently applied from the functional board | substrate 22 side to the current spreading layer 26 side is comprised, the breakdown voltage of the pn junction-type light-emitting part 25 It is preferable to configure so that it may become a value lower than a reverse voltage.

n형 오믹 전극(23) 및 p형 오믹 전극(24)은, 적색 발광 다이오드(20)의 주된 광 취출면에 설치된 저저항의 오믹 접촉 전극이다. 여기서, n형 오믹 전극(23)은 상부 클래드층(25C)의 상측에 설치되어 있으며, 예를 들어 AuGe, Ni 합금/Au로 이루어지는 합금을 사용할 수 있다. 한편, p형 오믹 전극(24)은 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 노출시킨 전류 확산층(26)의 표면에 AuBe/Au로 이루어지는 합금을 사용할 수 있다.The n-type ohmic electrode 23 and the p-type ohmic electrode 24 are low resistance ohmic contact electrodes provided on the main light extraction surface of the red light emitting diode 20. Here, the n-type ohmic electrode 23 is provided above the upper cladding layer 25C. For example, an alloy made of AuGe or Ni alloy / Au can be used. On the other hand, the p-type ohmic electrode 24 can use an alloy made of AuBe / Au on the exposed surface of the current diffusion layer 26 as shown in Fig. 2B.

여기서, 본 실시 형태의 적색 발광 다이오드(20)에서는 작동 전압을 낮추어 고효율화를 도모하기 위해, p형 오믹 전극(24)을 전류 확산층(26) 위에 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 효과가 얻어진다.Here, in the red light emitting diode 20 of the present embodiment, it is preferable to form the p-type ohmic electrode 24 on the current spreading layer 26 in order to lower the operating voltage and achieve high efficiency. By setting it as such a structure, an effect is acquired.

또한, 적색 발광 다이오드(20)에서는, 도 2(a)에 도시한 바와 같이 n형 오믹 전극(23)과 p형 오믹 전극(24)이 대각의 위치가 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, p형 오믹 전극(24)의 주위를 화합물 반도체층(21)으로 둘러싼 구성으로 하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 작동 전압을 낮추는 효과가 얻어진다. 또한, p형 오믹 전극(24)의 사방을 n형 오믹 전극(23)으로 둘러싸면 전류가 사방에 흐르기 쉬워지고, 그 결과 작동 전압이 저하된다.In the red light emitting diode 20, as shown in Fig. 2A, the n-type ohmic electrode 23 and the p-type ohmic electrode 24 are preferably disposed so as to be diagonally positioned. Moreover, it is most preferable to set the structure surrounding the p-type ohmic electrode 24 by the compound semiconductor layer 21. FIG. By such a configuration, the effect of lowering the operating voltage is obtained. In addition, when four sides of the p-type ohmic electrode 24 are surrounded by the n-type ohmic electrode 23, current easily flows in all directions, and as a result, the operating voltage decreases.

또한, 적색 발광 다이오드(20)에서는, 도 2(a)에 도시한 바와 같이 n형 오믹 전극(23)을 하니컴, 격자 형상 등 메쉬로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 신뢰성을 향상시키는 효과가 얻어진다. 또한, 격자 형상으로 함으로써 발광층(25B)에 균일하게 전류를 주입할 수 있으며, 그 결과 신뢰성을 향상시키는 효과가 얻어진다. 또한, 본 실시 형태의 적색 발광 다이오드(20)에서는, n형 오믹 전극(23)을 패드 형상의 전극(패드 전극)과 폭 10㎛ 이하의 선상의 전극(선상 전극)으로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 고휘도화를 도모할 수 있다. 또한, 선상 전극의 폭을 좁게 함으로써 광 취출면의 개구 면적을 높일 수 있으며, 고휘도화를 달성할 수 있다.In the red light emitting diode 20, as shown in Fig. 2A, it is preferable that the n-type ohmic electrode 23 be a mesh such as a honeycomb or a lattice. By setting it as such a structure, the effect of improving reliability is acquired. In addition, by forming a lattice shape, a current can be uniformly injected into the light emitting layer 25B. As a result, an effect of improving reliability is obtained. Moreover, in the red light emitting diode 20 of this embodiment, it is preferable to comprise the n type ohmic electrode 23 with the pad-shaped electrode (pad electrode) and the linear electrode (linear electrode) of 10 micrometers or less in width. By setting it as such a structure, high brightness can be aimed at. Further, by narrowing the width of the linear electrodes, the opening area of the light extraction surface can be increased, and high luminance can be achieved.

또한, 기능성 기판(22)의 저면에는, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 접속층(27)이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 접속층(27)으로서는, 예를 들어 반사층, 배리어층, 접속층으로 이루어지는 적층 구조체를 사용할 수 있다. 상기 반사층으로서는 반사율이 높은 금속, 예를 들어 은, 금, 알루미늄, 백금 및 이들의 금속의 합금을 사용할 수 있다. 또한, 기능성 기판(3)이 반사층과의 사이에, 예를 들어 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO) 등의 투명 도전막으로 이루어지는 산화막을 설치할 수 있다. 또한, 배리어층으로서는, 예를 들어 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 백금, 크롬, 탄탈 등의 고융점 금속을 사용할 수 있다. 또한, 접속층으로서는, 예를 들어 AuSn, AuGe, AuSi 등의 저융점의 공정(共晶) 금속을 사용할 수 있다.Moreover, it is preferable that the connection layer 27 is provided in the bottom face of the functional board | substrate 22 as shown in FIG.2 (b). As this connection layer 27, the laminated structure which consists of a reflection layer, a barrier layer, and a connection layer can be used, for example. As the reflective layer, a metal having high reflectance, for example, silver, gold, aluminum, platinum, and an alloy of these metals can be used. Further, an oxide film made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) can be provided between the functional substrate 3 and the reflective layer. As the barrier layer, for example, a high melting point metal such as tungsten, molybdenum, titanium, platinum, chromium or tantalum can be used. As the connection layer, for example, a low melting eutectic metal such as AuSn, AuGe or AuSi can be used.

(청색 발광 다이오드)(Blue light emitting diode)

이어서, 본 실시 형태에 사용하는 제2 발광 다이오드인 청색 발광 다이오드(30A)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3(a) 및 도 3(b)는 본 실시 형태에 사용하는 청색 발광 다이오드(30)(30A)를 설명하기 위한 도면이며, 도 3(a)는 평면도, 도 3(b)는 도 3(a) 중에 나타내는 B-B'선을 따른 단면도이다.Next, the structure of the blue light emitting diode 30A which is a 2nd light emitting diode used for this embodiment is demonstrated. 3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the blue light emitting diodes 30 and 30A used in the present embodiment, and Fig. 3 (a) is a plan view and Fig. 3 (b) is Fig. 3. It is sectional drawing along the B-B 'line | wire shown in (a).

도 3(a) 및 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 청색 발광 다이오드(30)는 기판(31) 위에 n형 반도체층(32), 발광층(33) 및 p형 반도체층(34)이 순차 적층되어 이루어지는 반도체층(35)이 형성되고, p형 반도체층(34) 위에 도시를 생략한 투명 도전막이 형성되어 개략 구성되어 있다. 또한, 기판(31) 위에는 도시를 생략한 버퍼층 및 하지층이 순차 형성되어 있으며, 하지층 위에 반도체층(35)을 구성하는 n형 반도체층(32)이 적층되어 있다. 또한, 투명 도전막 위에는 정극(36)이 설치됨과 함께, 반도체층(35)의 일부가 제거되어 노출된 n형 반도체층(32)의 노출 영역에 부극(37)이 설치되어 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the blue light emitting diode 30 includes an n-type semiconductor layer 32, a light emitting layer 33, and a p-type semiconductor layer 34 on a substrate 31. The semiconductor layers 35 which are sequentially stacked are formed, and a transparent conductive film (not shown) is formed on the p-type semiconductor layer 34 to form a schematic structure. In addition, a buffer layer and an underlayer (not shown) are sequentially formed on the substrate 31, and an n-type semiconductor layer 32 constituting the semiconductor layer 35 is stacked on the underlayer. The positive electrode 36 is provided on the transparent conductive film, and the negative electrode 37 is provided in the exposed region of the n-type semiconductor layer 32 in which part of the semiconductor layer 35 is removed and exposed.

본 실시 형태의 청색 발광 다이오드(30)에 있어서 기판(31)에 사용할 수 있는 재료로서는, III족 질화물 반도체 결정 등이 표면에 에피택셜 성장되는 기판 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 각종 재료를 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 사파이어, SiC, 실리콘 등을 기판(31)의 재료로서 들 수 있다. 또한, 상기 각 기판 재료 중에서도 특히 사파이어를 사용하는 것이 바람직하고, 사파이어로 이루어지는 기판(31)의 c면으로 이루어지는 주면 위에 상세한 설명을 후술하는 버퍼층이 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.As a material which can be used for the board | substrate 31 in the blue light emitting diode 30 of this embodiment, if group III nitride semiconductor crystal etc. are epitaxially grown on the surface, it will not specifically limit, Various materials can be selected and used Can be. For example, sapphire, SiC, silicon or the like can be cited as the material of the substrate 31. In addition, it is preferable to use sapphire among the said board | substrate materials especially, and it is more preferable that the buffer layer mentioned later on the main surface which consists of c surfaces of the board | substrate 31 which consists of sapphire to mention later.

버퍼층은, 기판(31)과 III족 질화물 반도체로 이루어지는 층 사이의 격자 정수의 차이를 정합하는 층으로서 설치되며, 예를 들어 단결정의 AlGaN이나 AlN 등의III족 질화물로 이루어진다. 이러한 버퍼층을 구비함으로써, 그 위에 성막되는 III족 질화물 반도체는 양호한 배향성 및 결정성을 갖는 결정막이 된다.The buffer layer is provided as a layer for matching the difference in lattice constant between the substrate 31 and the layer made of a group III nitride semiconductor, and is made of, for example, a group III nitride such as single crystal AlGaN or AlN. By providing such a buffer layer, the group III nitride semiconductor deposited on it becomes a crystalline film which has favorable orientation and crystallinity.

버퍼층 위에 설치되는 하지층, n형 반도체층(32), 발광층(33) 및 p형 반도체층(34)의 각 층은 예를 들어 III족 질화물계 반도체로 이루어지고, 조성식 GaXIn1 -XN(0≤X≤1)으로 표시되는 질화갈륨계 화합물 반도체를 전혀 제한 없이 사용할 수 있다.Each layer of the base layer, the n-type semiconductor layer 32, the light emitting layer 33, and the p-type semiconductor layer 34 provided on the buffer layer is made of, for example, a group III nitride semiconductor, and has a compositional formula Ga X In 1 -X A gallium nitride compound semiconductor represented by N (0 ≦ X ≦ 1) can be used without any limitation.

하지층으로서는, 예를 들어 Ga를 포함하는 III족 질화물 화합물, 즉 GaN계 화합물 반도체가 사용되며, 특히 단결정의 GaN을 적절하게 사용할 수 있다.As the underlying layer, for example, a group III nitride compound containing Ga, that is, a GaN compound semiconductor, is used. In particular, single crystal GaN can be suitably used.

n형 반도체층(32)은, 도시를 생략한 n형 콘택트층 및 n형 클래드층이 순차 적층되어 이루어진다. n형 콘택트층으로서는, 예를 들어 하지층과 마찬가지로 GaXIn1-XN(0≤X≤1)을 사용할 수 있으며, Si, Ge 또는 Sn 등의 n형 불순물이 도프되어 있는 것이 바람직하다. 또한, n형 클래드층으로서는, 예를 들어 GaN, GaInN 등에 의해 성막하는 것이 가능하며, 이들 구조의 헤테로 접합이나 복수회 적층한 초격자 구조로 할 수도 있다.The n-type semiconductor layer 32 is formed by sequentially stacking an n-type contact layer and an n-type cladding layer (not shown). As the n-type contact layer, for example, Ga X In 1-X N (0 ≦ X ≦ 1) can be used similarly to the base layer, and it is preferable that n-type impurities such as Si, Ge, or Sn are doped. In addition, the n-type cladding layer can be formed by, for example, GaN, GaInN, or the like, and may be a heterojunction of these structures or a superlattice structure stacked multiple times.

발광층(33)은, n형 반도체층(32) 위에 적층됨과 함께 p형 반도체층(34)이 그 위에 적층되는 활성층이며, 예를 들어 도시를 생략한 장벽층과 웰층이 교대로 적층되어, n형 반도체층(32)측 및 p형 반도체층(34)측에 장벽층이 배치되는 순서로 적층되어 이루어진다. 장벽층으로서는, 예를 들어 인듐을 함유한 질화 갈륨계 화합물 반도체로 이루어지는 웰층보다도 밴드 갭 에너지가 큰 AlcGa1 -cN(0≤c<0.3) 등의 질화 갈륨계 화합물 반도체를 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 웰층에는 인듐을 함유하는 질화 갈륨계 화합물 반도체로서, 예를 들어 Ga1 -sInsN(0<s<0.4) 등의 질화 갈륨 인듐을 사용할 수 있다.The light emitting layer 33 is an active layer which is stacked on the n-type semiconductor layer 32 and the p-type semiconductor layer 34 is stacked thereon. For example, a barrier layer and a well layer (not shown) are alternately stacked and n The barrier layers are stacked on the side of the type semiconductor layer 32 and the p-type semiconductor layer 34. As the barrier layer, for example, a gallium nitride compound semiconductor such as Al c Ga 1 -c N (0 ≦ c <0.3) having a larger band gap energy than a well layer composed of an indium-containing gallium nitride compound semiconductor is suitably used. Can be. In addition, the well layers include a gallium nitride-based compound semiconductor containing indium, and the like can be used, for example a gallium nitride indium such as Ga 1 -s In s N (0 <s <0.4).

p형 반도체층(34)은 발광층(33) 위에 형성되며, 통상 p형 클래드층 및 p형 콘택트층이 순차 적층된 구성이 된다(도시 생략). p형 클래드층으로서는, 상세한 설명을 후술하는 발광층(33)의 밴드 갭 에너지보다 커지는 조성이며, 발광층(33)으로의 캐리어를 가둘 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 AldGa1 -dN(0<d≤0.4, 바람직하게는 0.1≤d≤0.3)이 되는 조성인 것이 바람직하다. 또한, p형 클래드층은, 적어도 AleGa1 -eN(0≤e<0.5, 바람직하게는 0≤e≤0.2, 보다 바람직하게는 0≤e≤0.1)을 포함하여 이루어지는 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, p형 클래드층의 Al 조성이 상기 범위이면, 양호한 결정성의 유지 및 그 위의 투명 도전막과의 양호한 오믹 접촉의 면에서 바람직하다. 또한, 상기 조성으로 이루어지는 p형 반도체층(34)은, Mg 등의 p형 불순물이 도프된 구성으로 하는 것이 바람직하다.The p-type semiconductor layer 34 is formed on the light emitting layer 33, and usually has a configuration in which a p-type cladding layer and a p-type contact layer are sequentially stacked (not shown). As the p-type cladding layer, it is preferable to use a material having a composition larger than the band gap energy of the light emitting layer 33 to be described later in detail, and capable of confining the carrier to the light emitting layer 33. For example, Al d Ga 1 It is preferable that the composition be -d N (0 < d <0.4, preferably 0.1 < d <0.3). The p-type cladding layer is made of a material containing at least Al e Ga 1- e N (0 ≦ e <0.5, preferably 0 ≦ e ≦ 0.2, more preferably 0 ≦ e ≦ 0.1). It is preferable. Thus, when Al composition of a p-type cladding layer is the said range, it is preferable at the point of the retention of favorable crystallinity and the favorable ohmic contact with the transparent conductive film on it. The p-type semiconductor layer 34 having the above-mentioned composition is preferably configured to be doped with p-type impurities such as Mg.

투명 도전막은, p형 콘택트층 위에 설치되는 투광성의 p형 전극이다.The transparent conductive film is a light-transmissive p-type electrode provided on the p-type contact layer.

투명 도전막으로서는, 예를 들어 ITO(In2O3-SnO2), AZO(ZnO-Al2O3), IZO(In2O3-ZnO), GZO(ZnO-Ga2O3)로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함한 재료를 이 기술 분야에서 알려진 관용의 수단으로 설치할 수 있다. 또한, 투명 도전막의 구조도, 종래 공지된 구조를 포함하여 어떠한 구조인 것도 전혀 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 투명 도전막은, p형 콘택트층 위의 거의 전체면을 덮도록 형성하여도 상관없고, 간극을 두고 격자 형상이나 나무 형상으로 형성하여도 좋다. 또한, 투명 도전막을 성막한 후에 합금화나 투명화를 목적으로 한 열 처리를 실시하여도 좋고, 실시하지 않아도 상관없다.As the transparent conductive film, for example, ITO (In 2 O 3 -SnO 2 ), AZO (ZnO-Al 2 O 3 ), IZO (In 2 O 3 -ZnO), GZO (ZnO-Ga 2 O 3 ) is selected, for example. The material containing at least 1 sort (s) can be installed by the conventional means known in the art. Moreover, the structure of a transparent conductive film can also be used without a restriction | limiting in any structure also including a conventionally well-known structure. The transparent conductive film may be formed so as to cover almost the entire surface on the p-type contact layer, and may be formed in a lattice shape or a tree shape with a gap. In addition, after forming a transparent conductive film, heat processing for the purpose of alloying and transparency may or may not be performed.

정극(36)은, 투명 도전막 위에 형성되는 전극이다. 정극(36)으로서는, Au, Al, Ni 및 Cu 등을 사용한 각종 구조가 주지되어 있으며, 이들 주지된 재료, 구조인 것을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다.The positive electrode 36 is an electrode formed on the transparent conductive film. As the positive electrode 36, various structures using Au, Al, Ni, Cu, and the like are well known, and any of these known materials and structures can be used without any limitation.

부극(37)은, n형 반도체층(32)의 n형 콘택트층(4b)에 접하도록 형성되는 전극이다. 부극(37)을 설치할 때에는, p형 반도체층(34), 발광층(33) 및 n형 반도체층(32)의 일부를 제거하여 n형 콘택트층(4b)의 노출 영역을 형성하고, 이 위에 부극(37)을 형성한다. 부극(37)의 재료로서는 각종 조성 및 구조의 부극이 주지되어 있으며, 이들 주지된 부극을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다.The negative electrode 37 is an electrode formed to be in contact with the n-type contact layer 4b of the n-type semiconductor layer 32. When the negative electrode 37 is provided, portions of the p-type semiconductor layer 34, the light emitting layer 33, and the n-type semiconductor layer 32 are removed to form an exposed region of the n-type contact layer 4b, and the negative electrode thereon. (37) is formed. As the material of the negative electrode 37, negative electrodes of various compositions and structures are well known, and these known negative electrodes can be used without any limitation.

또한, 기판(31)의 저면에는, 도 3(b)에 도시한 바와 같이 접속층(38)이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 접속층(38)으로서는, 예를 들어 반사층, 배리어층, 접속층으로 이루어지는 적층 구조체를 사용할 수 있다. 상기 반사층으로서는 반사율이 높은 금속, 예를 들어 은, 금, 알루미늄, 백금 및 이들의 금속의 합금을 사용할 수 있다. 또한, 기판(31)과 반사층 사이에, 예를 들어 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO) 등의 투명 도전막으로 이루어지는 산화막을 설치할 수 있다. 또한, 배리어층으로서는, 예를 들어 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 백금, 크롬, 탄탈 등의 고융점 금속을 사용할 수 있다. 또한, 접속층으로서는, 예를 들어 AuSn, AuGe, AuSi 등의 저융점의 공정 금속을 사용할 수 있다.Moreover, it is preferable that the connection layer 38 is provided in the bottom face of the board | substrate 31 as shown in FIG.3 (b). As this connection layer 38, the laminated structure which consists of a reflection layer, a barrier layer, and a connection layer can be used, for example. As the reflective layer, a metal having high reflectance, for example, silver, gold, aluminum, platinum, and an alloy of these metals can be used. Further, an oxide film made of a transparent conductive film such as, for example, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) can be provided between the substrate 31 and the reflective layer. As the barrier layer, for example, a high melting point metal such as tungsten, molybdenum, titanium, platinum, chromium or tantalum can be used. As the connection layer, for example, a low melting eutectic metal such as AuSn, AuGe or AuSi can be used.

(다색 발광 다이오드 램프)(Multicolor LED lamp)

이어서, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)의 구성에 대하여 설명한다.Next, the structure of the light emitting diode lamp 10 of this embodiment is demonstrated.

도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는 마운트 기판(11)의 표면에 3개의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 각각 독립적으로 탑재되어 개략 구성되어 있다. 또한, 마운트 기판(11)의 표면에는 복수의 n 전극 단자(12) 및 p 전극 단자(13)가 설치되어 있으며, 적색 발광 다이오드(20A, 20B)는 마운트 기판(11)의 p 전극 단자(13) 위에 접속층(27) 또는 은(Ag) 페이스트로 고정, 지지(마운트)되어 있다. 또한, 적색 발광 다이오드(20A, 20B)의 n형 오믹 전극(23)과 마운트 기판(11)의 n 전극 단자(12)가 금선(15)을 사용하여 각각 접속되어 있으며(와이어 본딩), p형 오믹 전극(24)과 마운트 기판(11)의 p 전극 단자(13)가 금선(15)을 사용하여 각각 접속되어 있다.As shown in Figs. 1A and 1B, in the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment, three light emitting diodes 20A, 20B, and 30A are independent of the surface of the mount substrate 11, respectively. It is mounted so that it is roughly configured. In addition, a plurality of n-electrode terminals 12 and p-electrode terminals 13 are provided on the surface of the mount substrate 11, and the red light-emitting diodes 20A and 20B are p-electrode terminals 13 of the mount substrate 11. ) Is fixed and supported (mounted) by the connection layer 27 or silver (Ag) paste. In addition, the n-type ohmic electrode 23 of the red light emitting diodes 20A and 20B and the n-electrode terminal 12 of the mounting substrate 11 are connected using the gold wire 15 (wire bonding), respectively. The ohmic electrode 24 and the p electrode terminal 13 of the mount substrate 11 are connected using the gold wire 15, respectively.

마찬가지로, 청색 발광 다이오드(30A)는, p 전극 단자(13) 위에 접속층(38) 또는 은(Ag) 페이스트로 고정, 지지(마운트)되어 있다. 또한, 청색 발광 다이오드(30A)의 부극(37)과 마운트 기판(11)의 n 전극 단자(12)가 금선(15)을 사용하여 접속되어 있으며, 정극(36)과 마운트 기판(11)의 p 전극 단자(13)가 금선(15)을 사용하여 접속되어 있다.Similarly, the blue light emitting diode 30A is fixed and supported (mounted) by the connection layer 38 or silver (Ag) paste on the p-electrode terminal 13. In addition, the negative electrode 37 of the blue light emitting diode 30A and the n electrode terminal 12 of the mounting substrate 11 are connected using the gold wire 15, and the positive electrode 36 and the p of the mounting substrate 11 are connected. The electrode terminal 13 is connected using the gold wire 15.

또한, 3개의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 각각 독립적으로 탑재된다는 것은, 즉 3개의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 전기적으로 병렬이 되도록 탑재되는 것을 말한다.Note that the three light emitting diodes 20A, 20B and 30A are mounted independently of each other, that is, the three light emitting diodes 20A, 20B and 30A are mounted so as to be electrically parallel.

마운트 기판(11)의 표면에는, 이들 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 주위를 덮도록 반사벽(14)이 세워서 설치되어 있다. 이 반사벽(14)의 내측이며 마운트 기판(11)의 상측의 공간에는, 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 일반적인 밀봉재(16)가 충전된다. 이에 따라, 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 패키지 내에 밀봉된다. 이와 같이 하여, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는 적ㆍ청색의 발광 다이오드가 동일한 패키지 내에 탑재되는 구성이 되어 있다.On the surface of the mounting substrate 11, a reflective wall 14 is provided so as to cover the periphery of these light emitting diodes 20A, 20B, and 30A. In the space inside the reflective wall 14 and above the mount substrate 11, a general sealing material 16 such as a silicone resin or an epoxy resin is filled. Thus, the light emitting diodes 20A, 20B, 30A are sealed in the package. In this manner, the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment has a configuration in which red and blue light emitting diodes are mounted in the same package.

이어서, 상기 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)를 사용한 발광 다이오드 램프(10)의 제조 방법, 즉 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 실장 방법에 대하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the light emitting diode lamp 10 using the said light emitting diodes 20A, 20B, 30A, ie, the mounting method of the light emitting diodes 20A, 20B, 30A is demonstrated.

우선, 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 마운트 기판(11)의 표면에 소정의 수량의 적색 발광 다이오드(20)(20A, 20B)를 실장한다. 적색 발광 다이오드(20)의 실장은, 우선 마운트 기판(11)과 적색 발광 다이오드(20)와의 위치 정렬을 행하고, 마운트 기판(11)의 표면의 소정의 위치에 적색 발광 다이오드(20)를 배치한다. 이어서, 적색 발광 다이오드(20)의 저면에 설치한 접속층(27)에 의해 마운트 기판(11)의 표면에 다이 본드한다. 이어서, 적색 발광 다이오드(20)의 n형 오믹 전극(23)과 마운트 기판(11)의 n 전극 단자(12)를 금선(15)을 사용하여 접속한다(와이어 본딩). 이어서, 적색 발광 다이오드(20)의 p형 오믹 전극(24)과 마운트 기판(11)의 p 전극 단자(13)를 금선(15)을 사용하여 접속한다.First, as shown in Figs. 1A and 1B, the red light emitting diodes 20 (20A, 20B) of a predetermined number are mounted on the surface of the mount substrate 11. The mounting of the red light emitting diode 20 first performs alignment of the mount substrate 11 and the red light emitting diode 20, and arranges the red light emitting diode 20 at a predetermined position on the surface of the mount substrate 11. . Subsequently, die bonding is performed on the surface of the mount substrate 11 by the connection layer 27 provided on the bottom surface of the red light emitting diode 20. Next, the n-type ohmic electrode 23 of the red light-emitting diode 20 and the n-electrode terminal 12 of the mount substrate 11 are connected using the gold wire 15 (wire bonding). Next, the p-type ohmic electrode 24 of the red light emitting diode 20 and the p-electrode terminal 13 of the mounting substrate 11 are connected using the gold wire 15.

이어서, 마운트 기판(11)의 표면에 소정의 수량의 청색 발광 다이오드(30)(30A)를 실장한다. 청색 발광 다이오드(30)의 실장은, 우선 마운트 기판(11)과 청색 발광 다이오드(30)와의 위치 정렬을 행하고, 마운트 기판(11)의 표면의 소정의 위치에 청색 발광 다이오드(30)를 배치한다. 이어서, 청색 발광 다이오드(30)의 저면에 설치한 접속층(38)에 의해 마운트 기판(11)의 표면에 다이 본드한다. 이어서, 청색 발광 다이오드(30)의 부극(37)과 마운트 기판(11)의 n 전극 단자(12)를 금선(15)을 사용하여 접속한다. 이어서, 청색 발광 다이오드(30)의 정극(36)과 마운트 기판(11)의 p 전극 단자(13)를 금선(15)을 사용하여 접속한다.Subsequently, a predetermined number of blue light emitting diodes 30 and 30A are mounted on the surface of the mount substrate 11. The mounting of the blue light emitting diode 30 first performs alignment of the mounting substrate 11 and the blue light emitting diode 30, and arranges the blue light emitting diode 30 at a predetermined position on the surface of the mounting substrate 11. . Next, die bonding is performed on the surface of the mount substrate 11 by the connection layer 38 provided on the bottom surface of the blue light emitting diode 30. Next, the negative electrode 37 of the blue light emitting diode 30 and the n electrode terminal 12 of the mount substrate 11 are connected using the gold wire 15. Next, the positive electrode 36 of the blue light emitting diode 30 and the p electrode terminal 13 of the mount substrate 11 are connected using the gold wire 15.

마지막으로, 마운트 기판(11)의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 실장된 표면을 밀봉재(16)에 의해 밀봉한다. 이와 같이 하여, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)를 제조한다.Finally, the surface on which the light emitting diodes 20A, 20B, 30A of the mount substrate 11 are mounted is sealed with the sealing material 16. In this way, the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment is manufactured.

이상과 같은 구성을 갖는 발광 다이오드 램프(10)를 발광시킨 경우에 대하여 설명한다. 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 각 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 발광부로부터 상측으로의 발광은, 주된 광 취출면으로부터의 발광이다. 따라서, 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로 직접 취출할 수 있다. 또한, 각 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 발광부로부터 하측으로의 발광은, 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로는 직접 취출할 수 없다. 여기서, 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)에 반사층(27, 38)이 설치되어 있는 경우에는, 각 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 내부 광을 반사층(27, 38)이 반사하기 때문에, 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로 효율적으로 취출할 수 있다. 또한, 각 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)의 발광부로부터 원주 방향으로의 발광은 발광 다이오드 램프(10)의 외측으로 직접 취출할 수 없지만, 마운트 기판(11)의 표면에 반사벽(14)에 의해 상측으로 반사할 수 있다. 이와 같이, 발광 다이오드 램프(10)는 광 취출 효율이 향상되어, 고휘도의 발광 다이오드 램프이다.The case where the light emitting diode lamp 10 which has the above structure is made to light is demonstrated. As shown in Fig. 1B, the light emission from the light emitting portions of the light emitting diodes 20A, 20B, and 30A to the upper side is light emission from the main light extraction surface. Therefore, it can take out directly to the outside of the light emitting diode lamp 10. FIG. In addition, light emission from the light emitting portions of the light emitting diodes 20A, 20B, and 30A to the lower side cannot be directly extracted to the outside of the light emitting diode lamp 10. Here, when the reflective layers 27 and 38 are provided in the light emitting diodes 20A, 20B and 30A, the reflection layers 27 and 38 reflect the internal light of each of the light emitting diodes 20A, 20B and 30A. It can take out to the outside of the light emitting diode lamp 10 efficiently. In addition, the light emission in the circumferential direction from the light emitting portions of each of the light emitting diodes 20A, 20B, and 30A cannot be taken out directly to the outside of the light emitting diode lamp 10, but the reflective wall 14 is formed on the surface of the mounting substrate 11; Can be reflected upward. As described above, the light emitting diode lamp 10 is improved in light extraction efficiency and is a high brightness light emitting diode lamp.

일반적으로, LED 광원을 식물 육성에 사용한 경우에는, 특정한 파장을 조사할 수 있고, 발열이 적고, 콤팩트하다는 등의 많은 이점이 있다. 또한, 최근의 식물 육성에 관한 연구에서는, 피크 파장 660nm 부근의 적색과 피크 파장 460nm 부근의 청색과의 혼색을 조사하는 것이 식물 육성에 바람직하다는 것이 보고되어 있다.Generally, when an LED light source is used for plant growth, there are many advantages, such as being able to irradiate a specific wavelength, less heat generation, and compactness. In recent studies on plant growth, it has been reported that irradiation of a mixture of red near the peak wavelength of 660 nm and blue near the peak wavelength of 460 nm is preferable for plant growth.

여기서, 적색 및 청색의 혼색을 조사하는 경우, LED 광원의 1개당의 동일 전류에서의 적색의 광량자속(R)과 청색의 광량자속(B)과의 비율은, 식물 육성에 미치는 영향이 크고, 중요한 파라미터이다. 또한, 식물의 종류에 따라서도 상이하지만, R이 많은 것이 바람직한 결과가 된다는 것이 발견되어 있다.Here, when irradiating red and blue mixed color, the ratio of the red photon flux R and the blue photon flux B at the same current per LED light source has a large influence on plant growth, It is an important parameter. Moreover, although it changes also with the kind of plant, it is discovered that many R is a preferable result.

즉, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는, 적색 발광 다이오드(20) (20A와 20B의 총량)의 전류 20mA당의 광량자속 R=0.2[㎛olㆍs-1]와, 청색 발광 다이오드(30)(30A)의 전류 20mA당의 광량자속 B=0.06[㎛olㆍs-1]이 R>B의 관계를 만족하는 광원인 것이 바람직하다. 특히, 청색의 광량자속 B에 대한 적색의 광량자속 R의 비(R/B비)의 값이 2 내지 10배인 것이 바람직하다.That is, the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment includes a photon flux R = 0.2 [μmol · s −1 ] per 20 mA of current of the red light emitting diode 20 (total amounts of 20A and 20B), and a blue light emitting diode ( 30) It is preferable that the photon flux B = 0.06 [mu mol · s −1 ] per 20 mA of current (30 A) is a light source satisfying the relationship of R> B. In particular, it is preferable that the value of the ratio (R / B ratio) of the red photon flux R to the blue photon flux B is 2 to 10 times.

여기서, 광량자속 R 및 광량자속 B[㎛olㆍs-1]는, 발광 다이오드 램프로부터 방사되는 광을 모아서 계측함으로써 산출할 수 있다.Here, the photon flux R and the photon flux B [mu mol · s −1 ] can be calculated by collecting and measuring the light emitted from the light emitting diode lamp.

또한, 광량자속 밀도[㎛olㆍm-2ㆍs-1]는, 예를 들어 광원과의 거리를 0.2m, 광원으로부터의 방향을 정면으로 하고, 광량자계를 사용하여 측정한다.The photon flux density [μmol · m −2 · s −1 ] is measured by using a photon field with the distance from the light source to 0.2 m and the direction from the light source to the front, for example.

또한, 상기 광량자속 밀도는, 식물 육성의 일반적인 광 강도의 지표로서 사용되는 것이다. 형광등 등의 백색 광원에 있어서, 150㎛ol/sㆍm2 이상이 바람직하다. 본 발명의 LED 광원의 경우에는, 식물의 광합성의 효율이 악화된 녹색을 중심으로 한 색 성분을 포함하지 않기 때문에 적은 광량자로 식물을 육성 가능하며, 100㎛ol/sㆍm2 이상이면 바람직한 범위로 추정된다.The photon flux density is used as an index of general light intensity of plant growth. In white light sources, such as a fluorescent lamp, 150 micrometers mol / s * m <2> or more is preferable. In the case of the LED light source of the present invention, since it does not contain color components centered on green where the photosynthetic efficiency of the plant is deteriorated, it is possible to grow plants with a small amount of photons, and a preferable range is 100 μmol / s · m 2 or more. Is estimated.

따라서, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)에서는, 패키지 내의 적색 발광 다이오드(20)의 탑재 개수는 청색 발광 다이오드(30)의 탑재 개수보다 많게 할 필요가 발생한다. 그러나, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는, 적색 발광 다이오드(20) 및 청색 발광 다이오드(30)의 탑재 개수를 간단하게 변경할 수 있기 때문에, 원하는 상기 R/B비가 되는 발광 다이오드 램프를 용이하게 제공할 수 있다.Therefore, in the light emitting diode lamp 10 of this embodiment, it is necessary to make the mounting number of the red light emitting diodes 20 in a package larger than the mounting number of the blue light emitting diodes 30. However, the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment can easily change the number of mounting of the red light emitting diode 20 and the blue light emitting diode 30, so that the light emitting diode lamp having the desired R / B ratio is easy. Can be provided.

그러나, 종래의 LED 광원에서는, AlGaAs계의 발광층을 사용한 적색 발광 다이오드가 사용되고 있었기 때문에, GaInN계의 청색 발광 다이오드에 대하여 광량자속이 부족하였다. 이로 인해, 상기 R/B>1의 관계를 만족하기 위해서는, 청색 발광 다이오드 1개에 대하여 적색 발광 다이오드가 6개 이상 필요해지기 때문에, 1개의 발광 다이오드 램프의 패키지 내에 다수의 LED를 탑재하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.However, in the conventional LED light source, since the red light emitting diode using the AlGaAs light emitting layer was used, the photon flux was insufficient with respect to the GaInN blue light emitting diode. For this reason, in order to satisfy the relationship of R / B> 1, since six or more red light emitting diodes are required for one blue light emitting diode, it is difficult to mount many LEDs in the package of one light emitting diode lamp. There was a problem.

따라서, 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 종래의 혼색 광원(110)에서는 각변 60mm의 프린트 기판(111)의 표면 위에 포탄형(φ5mm)의 적색 발광 다이오드 램프(120) 및 청색 발광 다이오드 램프(130)각 각각 개별적으로 20mm 간격으로 배치되어 구성되어 있었다.Accordingly, as shown in FIGS. 10A and 10B, in the conventional mixed color light source 110, a shell type (φ5 mm) red light emitting diode lamp 120 is formed on the surface of the printed board 111 having 60 mm on each side. And blue light emitting diode lamps 130, respectively, were arranged at 20 mm intervals.

또한, 상기 R/B>1의 관계를 만족하기 위해서는, 예를 들어 도 10(a)에 도시한 바와 같이 8개의 적색 발광 다이오드 램프(120) 및 1개의 청색 발광 다이오드 램프(130)의 합계 9개가 탑재된 유닛 광원이 된다. 이로 인해, 램프의 제작 비용의 상승이나 광원 크기의 대형화를 일으킨다는 문제가 있었다. 특히, 적색 광원과 청색 광원과의 거리가 적어도 10mm 이상이나 이격되기 때문에, 피조사체인 식물에 근접한 상황에서 사용하면, 균일성이 양호한 혼색(R/B)을 유지하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. 따라서, 종래의 혼색 광원(110)은, 혼색의 균일성을 유지하기 위해 식물과 충분한 거리를 확보할 필요가 발생하며, LED 광원으로서의 이점을 충분히 살릴 수 없다는 과제가 있었다.In addition, in order to satisfy the relationship of R / B> 1, for example, as shown in FIG. 10 (a), the total of nine red LED lamps 120 and one blue LED lamp 130 is 9, for example. The unit light source becomes a dog. For this reason, there existed a problem of raising the manufacturing cost of a lamp, and increasing the size of a light source. In particular, since the distance between the red light source and the blue light source is at least 10 mm or more apart, there is a problem that it is difficult to maintain a good uniform color (R / B) when used in a situation close to the plant to be irradiated. Therefore, the conventional mixed color light source 110 needs to secure sufficient distance with plants in order to maintain the uniformity of mixed colors, and has the problem that the advantage as an LED light source cannot be fully utilized.

이에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)에서는 AlGaInP계의 발광층을 사용한 적색 다이오드(20)를 사용하기 때문에, GaInN계의 청색 발광 다이오드(30)와 거의 동일한 정도의 광량자속을 달성할 수 있다. 이로 인해, 상기 R/B>1의 관계를 만족하기 위해서는, 청색 발광 다이오드 1개에 대하여 적색 발광 다이오드를 1개 이상으로 하면 되기 때문에, 1개의 발광 다이오드 램프의 패키지 내에 적색 및 청색 LED를 동시에 탑재할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)는 혼색의 발광 다이오드가 된다.In contrast, since the red light emitting diode 20 using the AlGaInP light emitting layer is used in the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment, it is possible to achieve a photon flux almost the same as that of the blue light emitting diode 30 of GaInN. have. For this reason, in order to satisfy the relationship of R / B> 1, since one red light emitting diode should be one or more with respect to one blue light emitting diode, red and blue LEDs are simultaneously mounted in the package of one light emitting diode lamp. can do. That is, the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment becomes a mixed color light emitting diode.

또한, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)에 따르면, 동일 패키지 내에서 인접하는 적색 발광 다이오드(20)와 청색 발광 다이오드(30)와의 거리를 용이하게 5mm 이내로 할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 램프(10)를 식물에 근접시켜서 사용한 경우에도 R/B비의 균일성을 유지할 수 있다.In addition, according to the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment, the distance between the adjacent red light emitting diode 20 and the blue light emitting diode 30 can be easily within 5 mm in the same package. Therefore, even when the LED lamp 10 is used in close proximity to the plant, the uniformity of the R / B ratio can be maintained.

(식물 육성용 조명 장치)(Lighting device for plant growth)

이어서, 상기 발광 다이오드 램프(10)를 사용한 조명 장치의 구성에 대하여 설명한다.Next, the structure of the illuminating device using the said light emitting diode lamp 10 is demonstrated.

일반적으로 조명 장치란, 도시하지 않지았만 배선이나 스루홀 등이 형성된 기판과, 기판 표면에 설치된 복수의 발광 다이오드 램프와, 오목자 형상의 단면 형상을 갖고, 오목부 내측의 저부에 발광 다이오드 램프가 설치되도록 구성된 리플렉터 또는 셰이드를 적어도 구비한 조명 장치를 말한다.In general, a lighting device, although not shown, has a substrate on which wiring, a through hole, or the like is formed, a plurality of light emitting diode lamps provided on the surface of the substrate, and a concave cross-sectional shape, and a light emitting diode lamp at a bottom inside the recess. Refers to a lighting device having at least a reflector or shade configured to be installed.

또한, 식물 육성용의 조명 장치로서는, 도 4에 도시한 바와 같은 형태의 조명 장치(40)를 예시할 수 있다.Moreover, as a lighting apparatus for plant growth, the lighting apparatus 40 of the form as shown in FIG. 4 can be illustrated.

조명 장치(40)는, 2개 이상의 상술한 발광 다이오드 램프(10)와, 광 취출면(41a)을 갖는 도광판(41)을 구비하여 개략 구성되어 있다. 여기서, 도광판(41)을 사용함으로써 조사 면적을 확대시키는 것이 가능해진다. 보다 구체적으로는, 각 발광 다이오드 램프(10)는 도광판(41)의 측면(4lb)에 대략 등간격이 되도록 배치되어 있다. 또한, 도광판(41)은, 측면(4lb)으로부터 수용된 발광 다이오드 램프(10)의 광을 광 취출면(41a)으로부터 취출 가능하게 되어 있다. 또한, 각 발광 다이오드 램프(10)는 독립적으로 제어 가능하게 되어 있다.The lighting apparatus 40 is comprised by the light guide plate 41 which has two or more above-mentioned light emitting diode lamps 10, and the light extraction surface 41a, and is comprised roughly. Here, by using the light guide plate 41, it becomes possible to enlarge the irradiation area. More specifically, each light emitting diode lamp 10 is disposed on the side surface 4lb of the light guide plate 41 so as to have substantially equal intervals. In addition, the light guide plate 41 is able to extract the light of the LED lamp 10 accommodated from the side surface 4lb from the light extraction surface 41a. In addition, each light emitting diode lamp 10 can be controlled independently.

각 발광 다이오드 램프(10)를 점등시키면, 도광판(41)의 측면(4lb)에 입사된 광이 광 취출면(41a)으로부터 조사된다. 여기서, 본 실시 형태의 조명 장치(40)에서는, 발광 다이오드 램프(10)를 대략 등간격이 되도록 배치하고 있기 때문에, 광 취출면(41a)의 면내의 조도는 거의 균일하게 할 수 있다. 또한, 각 발광 다이오드 램프(10)는, 상술한 바와 같이 패키지 내에 적색 및 청색 LED를 동시에 탑재하고 있기 때문에, R/B비의 균일성이 양호하다. 따라서, 본 실시 형태의 조명 장치(40)에 따르면, 도광판(41)의 광 취출면(41a)의 전체에서 R/B비의 균일성을 유지할 수 있다.When each light emitting diode lamp 10 is turned on, light incident on the side surface 4lb of the light guide plate 41 is irradiated from the light extraction surface 41a. Here, in the illuminating device 40 of this embodiment, since the light emitting diode lamp 10 is arrange | positioned so that it may become substantially equal interval, in-plane illuminance of the light extraction surface 41a can be made nearly uniform. In addition, since each light emitting diode lamp 10 simultaneously mounts red and blue LEDs in the package as described above, the uniformity of the R / B ratio is good. Therefore, according to the illuminating device 40 of this embodiment, the uniformity of R / B ratio can be maintained in the whole light extraction surface 41a of the light guide plate 41. FIG.

여기서, 조명 장치에 있어서의 R/B비의 균일성의 구체적인 평가 방법으로서는, 예를 들어 조명 장치의 조사면의 중심 위치에서의 R/B비와, 이 중심 위치로부터 임의의 거리만큼 이격된 1개 이상의 위치에서의 R/B비를 측정함으로써 비교 평가하는 것이 가능하다.Here, as a specific evaluation method of the uniformity of the R / B ratio in a lighting apparatus, for example, the R / B ratio in the center position of the irradiation surface of a lighting apparatus, and one spaced apart from this center position by arbitrary distances, for example. It is possible to make comparative evaluation by measuring the R / B ratio at the above positions.

그러나, 도 11에 도시한 바와 같이, 도광판(41)을 사용한 종래의 조명 장치(140)에서는 4개의 적색 발광 다이오드 램프(120)와, 1개의 청색 발광 다이오드 램프(130)가 도광판(41)의 측면(4lb)에 대략 등간격이 되도록 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태와 달리 각 발광 다이오드 램프가 혼색이 아니기 때문에, 도광판(41)의 광 취출면(41a)의 전체에서 R/B비의 균일성을 유지할 수 없다는 문제가 발생한다. 구체적으로는 도 11에 도시한 바와 같이, 도광판(41)의 측면(4lb)의 대략 중앙 부분에는 청색 발광 다이오드 램프(130)가 배치되어 있고, 측면(4lb)의 상측 및 하측에는 적색 발광 다이오드 램프(12)가 배치되어 있기 때문에, 각 발광 다이오드 램프를 점등시킨 경우 광 취출면(41a)의 상하 방향의 중앙 부분에서는 청색의 광량자속 B에 대한 적색의 광량자속 R이 부족하다. 한편, 광 취출면(41a)의 상측 부분 및 하측 부분에서는 청색의 광량자속 B에 대한 적색의 광량자속 R이 과잉이 된다.However, as shown in FIG. 11, in the conventional lighting device 140 using the light guide plate 41, four red light emitting diode lamps 120 and one blue light emitting diode lamp 130 are connected to the light guide plate 41. It is arrange | positioned so that it may become substantially equally spaced on the side surface 4lb. In addition, unlike the present embodiment, since each light emitting diode lamp is not mixed, a problem arises in that the uniformity of the R / B ratio cannot be maintained in the entire light extraction surface 41a of the light guide plate 41. Specifically, as shown in FIG. 11, a blue light emitting diode lamp 130 is disposed at an approximately center portion of the side surface 4lb of the light guide plate 41, and a red light emitting diode lamp is disposed above and below the side surface 4lb. Since (12) is arrange | positioned, when each light emitting diode lamp is lighted, the red photon flux R with respect to the blue photon flux B is lacking in the center part of the up-down direction of the light extraction surface 41a. On the other hand, the red photon flux R with respect to the blue photon flux B becomes excess in the upper part and the lower part of the light extraction surface 41a.

이에 비해, 본 실시 형태의 조명 장치(40)에서는, 상술한 바와 같이 도광판(41)의 광 취출면(41a)의 전체에서 R/B비의 균일성을 유지할 수 있다.On the other hand, in the illuminating device 40 of this embodiment, the uniformity of R / B ratio can be maintained in the whole light extraction surface 41a of the light guide plate 41 as mentioned above.

또한, 본 실시 형태의 조명 장치(40)에서는, 각 발광 다이오드 램프(10)는 독립적으로 제어 가능하게 되어 있기 때문에, 식물의 생육 면적에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 점등 개수를 제어할 수 있다. 또한, 조명 장치(40)와 식물과의 거리에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 광량자속을 조정할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태의 조명 장치(40)는, 발광 다이오드 램프(10)에 인가하는 전류를 펄스 구동으로 함으로써, 식물의 생육 상태에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 점등 시간을 조정할 수도 있다.In addition, in the lighting device 40 of this embodiment, since each LED lamp 10 is controllable independently, the number of lighting of the LED lamp 10 can be controlled according to the growth area of a plant. . In addition, the photon flux of the light emitting diode lamp 10 may be adjusted according to the distance between the lighting device 40 and the plant. In addition, the illumination device 40 of this embodiment can adjust the lighting time of the LED lamp 10 according to the growth state of a plant by making pulse drive the electric current applied to the LED lamp 10. FIG.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 조명 장치(40)를 사용함으로써, 식물의 생육 상태에 따라 조명 장치(40)의 점등 개수, 광량자속, 인가 전류, 펄스 구동 시간 중 1개 이상을 조합하여 제어하면서 식물을 육성할 수 있다.As described above, by using the lighting device 40 of the present embodiment, control is performed by combining one or more of the number of lighting, the photon flux, the applied current, and the pulse driving time of the lighting device 40 according to the growth state of the plant. You can grow plants.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)에 따르면, 피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 적색 발광 다이오드(20A, 20B)와, 피크 발광 파장이 420nm 이상 470nm 이하인 청색 발광 다이오드(30A)가 동일한 패키지 내에 각각 1개 이상 탑재되어 있다. 이에 따라, 점등 회로의 간소화가 가능해지기 때문에, 고출력ㆍ고효율이며 저비용의 식물 육성용의 광원을 제공할 수 있다.As described above, according to the light emitting diode lamp 10 of the present embodiment, the red light emitting diodes 20A and 20B having peak emission wavelengths of 655 nm and 675 nm or less, and the blue light emitting diode 30A having peak emission wavelengths of 420 nm and 470 nm or less. 1 or more are mounted in the same package, respectively. As a result, the lighting circuit can be simplified, so that a light source for plant growth with high output, high efficiency and low cost can be provided.

또한, 동일 전류에서의 적색 발광 다이오드(20)(20A, 20B)의 광량자속 R과 청색 발광 다이오드(30)의 광량자속 B가 R>B의 관계를 만족하도록 구성되어 있기 때문에, 식물의 육성에 적합한 적색과 청색과의 강도비를 유지한 채로 균일하게 조사할 수 있다.In addition, since the photon flux R of the red light emitting diodes 20 (20A, 20B) and the photon flux B of the blue light emitting diode 30 satisfy the relationship of R> B at the same current, the growth of the plant Irradiation can be carried out uniformly while maintaining an appropriate intensity ratio between red and blue.

또한, 본 실시 형태의 식물 육성용 조명 장치(40)에 따르면, 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프(10)가 사용되고 있기 때문에 개개의 발광 다이오드(10)로부터 식물의 육성에 최적인 혼색의 광을 공급할 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드(10)가 대략 등간격으로 배치됨과 함께, 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 다방향으로부터 광을 공급할 수 있는 조명 장치의 설계가 용이해진다.In addition, according to the lighting device 40 for plant growth of the present embodiment, since the multicolor light emitting diode lamp 10 for plant growth is used, the light of mixed color that is optimal for plant growth from the individual light emitting diodes 10 is used. Can supply In addition, since the light emitting diodes 10 are arranged at substantially equal intervals and can be controlled independently, it becomes easy to design a lighting device capable of supplying light from multiple directions.

또한, 조명 장치(40)에 따르면, 식물의 생육 면적에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 점등 개수를 조정할 수 있음과 함께, 조명 장치와 식물과의 거리에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 광량자속을 조정할 수 있기 때문에 저소비 전력화를 도모할 수 있다.In addition, according to the lighting device 40, the number of lighting of the LED lamp 10 can be adjusted according to the growth area of the plant, and the photon flux of the LED lamp 10 is adjusted according to the distance between the lighting device and the plant. Can be adjusted to achieve low power consumption.

또한, 발광 다이오드 램프(10)에 인가하는 전류를 펄스 구동으로 한 조명 장치(40)에서는, 식물의 생육 상태에 따라 발광 다이오드 램프(10)의 점등 시간을 제어할 수 있기 때문에 저소비 전력화를 도모할 수 있다.In addition, since the lighting time of the light emitting diode lamp 10 can be controlled according to the growth state of the plant, the lighting device 40 using pulse driving the current applied to the light emitting diode lamp 10 can achieve low power consumption. Can be.

또한, 조명 장치(40)에 따르면, 패키지 내에서 혼색되는 발광 다이오드 램프(10)를 사용하고 있기 때문에, 도광판(41)을 이용하여 균일 발광의 광원으로 할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 램프(10)는 다색 발광이 가능하기 때문에, 도광판(41)의 측면(4lb)으로부터 수용된 발광 다이오드 램프(10)의 광을 광 취출면(41a)으로부터 취출하는 에지형 백라이트 구조의 조명 장치(40)로 할 수 있다.In addition, according to the lighting apparatus 40, since the light emitting diode lamp 10 mixed in a package is used, the light guide plate 41 can be used as a light source of uniform light emission. In addition, since the LED lamp 10 is capable of multicolor light emission, the edge-type backlight structure which extracts light from the light emitting diode lamp 10 received from the side surface 4lb of the light guide plate 41 from the light extraction surface 41a. It can be set as the illumination device 40.

본 실시 형태의 식물 육성 방법에 따르면, 상기 조명 장치(40)의 점등 개수, 광량자속, 인가 전류, 펄스 구동 시간을 조합하여 제어할 수 있다. 이에 따라, 식물의 생육 상태에 따라 청색과 적색의 광을 최적인 밸런스로 균일하게 조사할 수 있다.According to the plant growth method of the present embodiment, it is possible to control the combination of the number of lighting, the photon flux, the applied current, and the pulse driving time of the lighting device 40. Thereby, blue and red light can be irradiated uniformly at the optimum balance according to the growth state of a plant.

<제2 실시 형태><2nd embodiment>

이어서, 본 발명을 적용한 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)와 상이한 구성이 되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프의 구성에 대하여, 제1 실시 형태인 발광 다이오드 램프(10)와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여함과 함께 설명을 생략한다.Next, 2nd Embodiment which applied this invention is described. In this embodiment, the structure differs from the light emitting diode lamp 10 of 1st Embodiment. For this reason, about the structure of the light emitting diode lamp of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component part as the light emitting diode lamp 10 which is 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

도 5(a) 및 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(210)는 마운트 기판(211)의 표면에 5개의 발광 다이오드(220A, 220B, 220C, 220D, 230A)가 탑재되어 개략 구성되어 있다.As shown in Figs. 5A and 5B, the light emitting diode lamp 210 of the present embodiment has five light emitting diodes 220A, 220B, 220C, 220D, 230A on the surface of the mount substrate 211. ) Is mounted and configured schematically.

여기서, 제1 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10)에서는 탑재된 3개의 발광 다이오드(20A, 20B, 30A)가 전기적으로 독립된 것에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(210)는 도 5(a) 및 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 4개의 적색 발광 다이오드(220A, 220B, 220C, 220D) 및 1개의 청색 발광 다이오드(230A)가 전기적으로 직렬이 되도록 탑재되어 있다.Here, in the light emitting diode lamp 10 of the first embodiment, the three light emitting diodes 20A, 20B, and 30A are electrically independent, whereas the light emitting diode lamp 210 of the present embodiment is shown in Fig. 5A. As shown in Fig. 5C, four red light emitting diodes 220A, 220B, 220C, and 220D and one blue light emitting diode 230A are mounted so as to be electrically connected in series.

구체적으로는, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 마운트 기판(211)의 표면에는 복수의 전극 단자(212a 내지 212g)가 설치되어 있다. 또한, 전극 단자(212b) 위에는 적색 발광 다이오드(220A)가, 전극 단자(212c) 위에는 청색 발광 다이오드(230A)가, 전극 단자(212d) 위에는 적색 발광 다이오드(220B)가, 전극 단자(212e) 위에는 적색 발광 다이오드(220C)가, 전극 단자(212f) 위에는 적색 발광 다이오드(220D)가 각각 마운트되어 있다. 또한, 전극 단자(212a)는, 마운트 기판(211)의 한쪽 단부측에 설치된 정극 전극(213)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 전극 단자(212g)는, 마운트 기판(211)의 다른쪽 단부측에 설치된 부극 전극(214)과 전기적으로 접속되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 5A, a plurality of electrode terminals 212a to 212g are provided on the surface of the mount substrate 211. In addition, the red light emitting diode 220A is disposed on the electrode terminal 212b, the blue light emitting diode 230A is disposed on the electrode terminal 212c, the red light emitting diode 220B is placed on the electrode terminal 212d, and the electrode terminal 212e is disposed on the electrode terminal 212e. The red light emitting diode 220C is mounted on the electrode terminal 212f, respectively. The electrode terminal 212a is electrically connected to the positive electrode 213 provided on one end side of the mount substrate 211. The electrode terminal 212g is electrically connected to the negative electrode 214 provided on the other end side of the mount substrate 211.

전극 단자(212a)와 적색 발광 다이오드(220A)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(215a)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(220A)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(212b)가 금선(215b)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode (not shown) of the electrode terminal 212a and the red light emitting diode 220A is connected by the gold wire 215a. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 220A and the electrode terminal 212b are connected by a gold wire 215b.

전극 단자(212b)와 청색 발광 다이오드(230A)의 정극 전극(도시 생략)이 금선(215c)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(230A)의 부극 전극과 전극 단자(212c)가 금선(215d)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 212b and the positive electrode (not shown) of the blue light emitting diode 230A are connected by the gold wire 215c. The negative electrode of the blue light emitting diode 230A and the electrode terminal 212c are connected by a gold wire 215d.

전극 단자(212c)와 적색 발광 다이오드(220B)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(215e)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(220B)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(212d)가 금선(215f)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 212c and the p-type ohmic electrode (not shown) of the red light emitting diode 220B are connected by the gold wire 215e. The n-type ohmic electrode and the electrode terminal 212d of the red light emitting diode 220B are connected by the gold wire 215f.

전극 단자(212d)와 적색 발광 다이오드(220C)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(215g)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(220C)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(212e)가 금선(215h)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode (not shown) of the electrode terminal 212d and the red light emitting diode 220C is connected by a gold wire 215g. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 220C and the electrode terminal 212e are connected by the gold wire 215h.

전극 단자(212e)와 전극 단자(212f)가 금선(215i)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 212e and the electrode terminal 212f are connected by the gold wire 215i.

전극 단자(212f)와 적색 발광 다이오드(220D)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(215j)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(220D)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(212g)가 금선(215k)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode (not shown) of the electrode terminal 212f and the red light emitting diode 220D is connected by a gold wire 215j. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 220D and the electrode terminal 212g are connected by the gold wire 215k.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(210)에 따르면, 정극 전극(213)과 부극 전극(214) 사이에 순방향의 전압을 인가함으로써, 전기적으로 직렬이 되도록 탑재된 4개의 적색 발광 다이오드(220A, 220B, 220C, 220D) 및 1개의 청색 발광 다이오드(230A)를 모두 점등시킬 수 있다. 한편, 정극 전극(213)과 부극 전극(214) 사이에 역방향의 전압을 인가한 경우에는, 발광 다이오드 램프(210)는 점등되지 않는다.According to the light emitting diode lamp 210 of the present embodiment, four red light emitting diodes 220A, 220B, mounted so as to be electrically in series by applying a forward voltage between the positive electrode 213 and the negative electrode 214. Both 220C and 220D and one blue light emitting diode 230A can be turned on. On the other hand, when the reverse voltage is applied between the positive electrode 213 and the negative electrode 214, the light emitting diode lamp 210 is not turned on.

<제3 실시 형태>Third Embodiment

이어서, 본 발명을 적용한 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10, 210)와는 상이한 구성이 되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프의 구성에 대하여, 제1 및 제2 실시 형태인 발광 다이오드 램프(10, 210)와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여함과 함께 설명을 생략한다.Next, 3rd Embodiment which applied this invention is described. In this embodiment, the structure is different from the light emitting diode lamps 10 and 210 of 1st and 2nd embodiment. For this reason, about the structure of the light emitting diode lamp of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component part as the light emitting diode lamps 10 and 210 which are 1st and 2nd embodiment, and description is abbreviate | omitted.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)는 마운트 기판(311)의 표면에 5개의 발광 다이오드(320A, 320B, 320C, 330A, 330B)가 탑재되어 개략 구성되어 있다.As shown in Figs. 6A and 6B, the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment has five light emitting diodes 320A, 320B, 320C, 330A, and 330B on the surface of the mount substrate 311. ) Is mounted and configured schematically.

여기서, 제1 및 제2 실시 형태의 발광 다이오드 램프(10, 210)가 직류 전원에 의해 구동하는 것에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)는 도 6(a) 및 도 6(c)에 도시한 바와 같이 교류 전원에 의해 구동 가능하게 되어 있다.Here, the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment is shown in FIGS. 6 (a) and 6 (c) as compared with the light emitting diode lamps 10 and 210 of the first and second embodiments being driven by a direct current power source. As shown in the figure, the drive is enabled by an AC power supply.

구체적으로는, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 마운트 기판(311)의 표면에는 복수의 전극 단자(312a 내지 312g)가 설치되어 있다. 또한, 전극 단자(312b) 위에는 청색 발광 다이오드(330A)가, 전극 단자(312c) 위에는 적색 발광 다이오드(320B)가, 전극 단자(312d) 위에는 적색 발광 다이오드(320A)가, 전극 단부(312e) 위에는 적색 발광 다이오드(320C)가, 전극 단자(212f) 위에는 청색 발광 다이오드(330B)가 각각 마운트되어 있다. 또한, 전극 단자(312a)는, 마운트 기판(311)의 한쪽 단부측에 설치된 전극(313)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 전극 단자(312g)는, 마운트 기판(311)의 다른쪽 단부측에 설치된 전극(314)과 전기적으로 접속되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 6A, a plurality of electrode terminals 312a to 312g are provided on the surface of the mount substrate 311. In addition, a blue light emitting diode 330A is disposed on the electrode terminal 312b, a red light emitting diode 320B is disposed on the electrode terminal 312c, a red light emitting diode 320A is disposed on the electrode terminal 312d, and an electrode end 312e is disposed on the electrode terminal 312d. The red light emitting diode 320C is mounted on the electrode terminal 212f, and the blue light emitting diode 330B is mounted, respectively. The electrode terminal 312a is electrically connected to an electrode 313 provided on one end side of the mount substrate 311. The electrode terminal 312g is electrically connected to an electrode 314 provided on the other end side of the mount substrate 311.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)에서는, 전극 단자(312a)와 적색 발광 다이오드(320A)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(315a)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(320A)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(312d)가 금선(315b)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 310 of this embodiment, the electrode terminal 312a and the p-type ohmic electrode (not shown) of the red light emitting diode 320A are connected by the gold wire 315a. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 320A and the electrode terminal 312d are connected by a gold wire 315b.

전극 단자(312d)와 적색 발광 다이오드(320B)의 p형 오믹 전극이 금선(315c)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(320B)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(312c)가 금선(315d)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode of the electrode terminal 312d and the red light emitting diode 320B is connected by a gold wire 315c. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 320B and the electrode terminal 312c are connected by the gold wire 315d.

전극 단자(312c)와 적색 발광 다이오드(320C)의 p형 오믹 전극이 금선(315e)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(320C)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(312g)가 금선(315f)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode of the electrode terminal 312c and the red light emitting diode 320C is connected by a gold wire 315e. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 320C and the electrode terminal 312g are connected by the gold wire 315f.

또한, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)에서는, 전극 단자(312g)와 청색 발광 다이오드(330B)의 정극 전극(도시 생략)이 금선(315g)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(330B)의 부극 전극과 전극 단자(312f)가 금선(315h)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment, the electrode terminal 312g and the positive electrode (not shown) of the blue light emitting diode 330B are connected by the gold wire 315g. The negative electrode of the blue light emitting diode 330B and the electrode terminal 312f are connected by the gold wire 315h.

전극 단자(312f)와 청색 발광 다이오드(330A)의 정극 전극이 금선(315i)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(330A)의 부극 전극과 전극 단자(312a)가 금선(315j)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 312f and the positive electrode of the blue light emitting diode 330A are connected by a gold wire 315i. The negative electrode of the blue light emitting diode 330A and the electrode terminal 312a are connected by a gold wire 315j.

이와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)는 3개의 적색 발광 다이오드(320A, 320B, 320C)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있으며, 전극(313)에 플러스 전압, 전극(314)에 마이너스 전압을 가한 경우에 점등한다.As described above, in the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment, three red light emitting diodes 320A, 320B, and 320C are electrically connected in series, and have a positive voltage at the electrode 313 and a negative voltage at the electrode 314. Lights up when is added.

동시에, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)는 2개의 청색 발광 다이오드(330A, 330B)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있으며, 전극(314)에 플러스 전압, 전극(313)에 마이너스 전압을 가한 경우, 즉 적색 발광 다이오드가 점등할 때와 역방향의 전류가 흐르는 경우에 점등한다.At the same time, in the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment, when two blue light emitting diodes 330A and 330B are electrically connected in series, a positive voltage is applied to the electrode 314 and a negative voltage is applied to the electrode 313. That is, the light is turned on when the red light emitting diode is turned on and when a reverse current flows.

그러나, 발광 다이오드는, 통상 직류 전원으로 구동하여도 다른 광원에 비해 소비 전력이 작지만, 교류 전원으로 구동한 것이 교류로부터 직류로의 변환 손실을 삭감할 수 있다. 또한, 식물 육성용의 조명에서는, 광에 의한 화학 반응에 시간이 걸리기 때문에 광을 조사할 때에는 연속 조사보다도 펄스 조사가 반응 효율은 양호하다는 보고도 있다. 이로 인해, 광의 강도가 단시간에 변화되는 교류 전원에 의한 구동은 에너지 절약화의 효과가 크다.However, although the light emitting diode usually consumes less power than other light sources even when driven by a direct current power source, driving by an alternating current power source can reduce conversion loss from alternating current to direct current. In addition, in illumination for plant growth, since the chemical reaction by light takes time, when irradiating light, pulse irradiation has the report that reaction efficiency is more favorable than continuous irradiation. For this reason, driving by an AC power supply whose light intensity changes in a short time has a great effect of energy saving.

그러나, 종래의 혼색 광원(예를 들어, 도 10에 도시하는 혼색 광원(110))에서는 회로나 배선이 복잡해진다는 문제가 있었다.However, the conventional mixed color light source (for example, the mixed color light source 110 shown in FIG. 10) has a problem that a circuit and wiring become complicated.

이에 비해 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)에 따르면, 적색 발광 다이오드(320)와 청색 발광 다이오드(330)를 동일 패키지로 하고, 각각 역방향으로 배선함으로써 용이하게 교류 구동에 대응시킬 수 있다.In contrast, according to the light emitting diode lamp 310 of the present embodiment, the red light emitting diode 320 and the blue light emitting diode 330 are packaged in the same package, and the wirings are reversed, respectively, so that the AC drive can be easily corresponded.

<제4 실시 형태>&Lt; Fourth Embodiment &

이어서, 본 발명을 적용한 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제3 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)와는 상이한 구성이 되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프의 구성에 대하여, 제3 실시 형태인 발광 다이오드 램프(310)와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여함과 함께 설명을 생략한다.Next, 4th Embodiment which applied this invention is described. In this embodiment, the structure is different from the light emitting diode lamp 310 of 3rd Embodiment. For this reason, about the structure of the light emitting diode lamp of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component part as the light emitting diode lamp 310 which is 3rd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

도 7(a) 및 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)는 마운트 기판(411)의 표면에 4개의 발광 다이오드(420A, 420B, 420C, 430A)가 탑재되어 개략 구성되어 있다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the LED lamp 410 of the present embodiment has four light emitting diodes 420A, 420B, 420C, and 430A disposed on the surface of the mount substrate 411. It is mounted and outlined.

여기서, 제3 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)는, 적색 및 청색 발광 다이오드가 각각 직렬로 접속되어 교류 전원에 의해 구동하는 것에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)는 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 모든 적색 발광 다이오드가 병렬로 접속되어 교류 전원에 의해 구동 가능하게 되어 있다. 4 단자를 별도의 회로에 접속하면, 청색, 적색을 독립적으로 제어 가능하다.Here, in the light emitting diode lamp 310 of the third embodiment, the red and blue light emitting diodes are connected in series, respectively, and driven by an AC power supply, whereas the light emitting diode lamp 410 of the present embodiment is shown in FIG. As shown in Fig. 2), all of the red light emitting diodes are connected in parallel and can be driven by an AC power supply. By connecting four terminals to separate circuits, blue and red can be controlled independently.

구체적으로는 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 마운트 기판(411)의 표면은 4개의 전극 단자(412a 내지 412d)가 설치되어 있다. 또한, 각 전극 단자 위에는 각각 발광 다이오드가 마운트되어 있다. 즉, 전극 단자(412a) 위에는 적색 발광 다이오드(420A)가, 전극 단자(412b) 위에는 청색 발광 다이오드(420A)가, 전극 단자(412c) 위에는 적색 발광 다이오드(420B)가, 전극 단부(412d) 위에는 적색 발광 다이오드(420C)가 각각 마운트되어 있다. 또한, 마운트 기판(411)의 한쪽 단부측에는 전극(413A) 및 전극(413B)이 설치되어 있으며, 전극(413A)에는 전극 단자(412a)가, 전극(413B)에는 전극 단자(412b)가 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 마운트 기판(411)의 다른쪽 단부측에는 전극(414A 및 414B)이 설치되어 있으며, 전극(414A)에는 전극 단자(414c)가, 전극(414B)에는 전극 단자(414d)가 각각 전기적으로 접속되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 7A, four electrode terminals 412a to 412d are provided on the surface of the mount substrate 411. Light emitting diodes are mounted on the electrode terminals, respectively. That is, a red light emitting diode 420A over the electrode terminal 412a, a blue light emitting diode 420A over the electrode terminal 412b, a red light emitting diode 420B over the electrode terminal 412c, and a top of the electrode end 412d. Red light emitting diodes 420C are mounted, respectively. In addition, an electrode 413A and an electrode 413B are provided at one end side of the mount substrate 411, the electrode terminal 412a is provided at the electrode 413A, and the electrode terminal 412b is electrically connected to the electrode 413B. Is connected. In addition, electrodes 414A and 414B are provided on the other end side of the mount substrate 411, an electrode terminal 414c is electrically connected to the electrode 414A, and an electrode terminal 414d is electrically connected to the electrode 414B, respectively. It is.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)에서는, 전극 단자(412c)와 적색 발광 다이오드(420A)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(415a)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(420A)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(412a)가 금선(415b)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 410 of this embodiment, the electrode terminal 412c and the p-type ohmic electrode (not shown) of the red light emitting diode 420A are connected by the gold wire 415a. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 420A and the electrode terminal 412a are connected by the gold wire 415b.

전극 단자(412c)와 적색 발광 다이오드(420B)의 p형 오믹 전극이 금선(415c)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(420B)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(412a)가 금선(415d)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode of the electrode terminal 412c and the red light emitting diode 420B is connected by the gold wire 415c. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 420B and the electrode terminal 412a are connected by the gold wire 415d.

전극 단자(412c)와 적색 발광 다이오드(420C)의 p형 오믹 전극이 금선(415e)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(420C)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(412a)가 금선(415f)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode of the electrode terminal 412c and the red light emitting diode 420C is connected by the gold wire 415e. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 420C and the electrode terminal 412a are connected by the gold wire 415f.

또한, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)에서는, 전극 단자(412b)와 청색 발광 다이오드(430A)의 정극 전극(도시 생략)이 금선(315g)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(430A)의 부극 전극과 전극 단자(412d)가 금선(415h)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 410 of the present embodiment, the electrode terminal 412b and the positive electrode (not shown) of the blue light emitting diode 430A are connected by a gold wire 315g. The negative electrode of the blue light emitting diode 430A and the electrode terminal 412d are connected by a gold wire 415h.

이와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)는, 4개의 발광 다이오드(420A, 420B, 420C, 430A)가 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 따라서, 발광 다이오드 램프(410)는, 전극(413A) 및 전극(413B)에 플러스 전압을 가한 경우에 청색 발광 다이오드(430A)만이 점등한다. 이에 비해, 전극(414A) 및 전극(414B)에 플러스 전압을 가한 경우에는 적색 발광 다이오드(420A, 420B, 420C)만이 점등한다.As described above, in the light emitting diode lamp 410 of the present embodiment, four light emitting diodes 420A, 420B, 420C, and 430A are electrically connected in parallel. Therefore, the light emitting diode lamp 410 lights only the blue light emitting diode 430A when a positive voltage is applied to the electrodes 413A and 413B. In contrast, when the positive voltage is applied to the electrodes 414A and 414B, only the red light emitting diodes 420A, 420B, and 420C light up.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(410)에 따르면, 제3 실시 형태의 발광 다이오드 램프(310)와 마찬가지로 교류 구동 및 펄스 구동에 의한 에너지 절약화가 가능함과 함께, 각 발광 다이오드가 독립적으로 접속되어 있기 때문에 고휘도화를 도모할 수 있다.According to the light emitting diode lamp 410 of the present embodiment, similar to the light emitting diode lamp 310 of the third embodiment, energy saving by AC driving and pulse driving is possible, and each light emitting diode is connected independently. High brightness can be attained.

<제5 실시 형태>&Lt; Embodiment 5 >

이어서, 본 발명을 적용한 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제1 내지 제4 실시 형태의 발광 다이오드 램프와는 상이한 구성이 되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프의 구성에 대하여, 제1 내지 제4 실시 형태인 발광 다이오드 램프와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여함과 함께 설명을 생략한다.Next, a fifth embodiment to which the present invention is applied will be described. In this embodiment, the structure differs from the light emitting diode lamp of 1st-4th embodiment. For this reason, about the structure of the light emitting diode lamp of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component part as the light emitting diode lamp which is 1st-4th embodiment, and description is abbreviate | omitted.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)는 마운트 기판(511)의 표면에 3개의 발광 다이오드(520A, 520B, 530A)가 탑재되어 개략 구성되어 있다.As shown in FIG. 8, the light emitting diode lamp 510 of this embodiment is roughly comprised by mounting three light emitting diodes 520A, 520B, 530A on the surface of the mounting board 511. As shown in FIG.

여기서, 제2 내지 제4 실시 형태의 발광 다이오드 램프에서는, 한 쌍의 전극이 마운트 기판을 개재하여 대향 배치가 되도록 설치되어 있는 것에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)는, 도 8에 도시한 바와 같이 한 쌍의 전극(513, 514)이 마운트 기판(511)의 어느 한쪽 단부측에 배열되어 설치되어 있다.Here, in the light emitting diode lamps of the second to fourth embodiments, the light emitting diode lamp 510 of the present embodiment is shown in FIG. 8, whereas the pair of electrodes are provided so as to face each other via the mounting substrate. As shown in the drawing, a pair of electrodes 513 and 514 are arranged on one end side of the mount substrate 511.

구체적으로는 도 8에 도시한 바와 같이, 마운트 기판(511)의 표면은 4개의 전극 단자(512a 내지 512d)가 설치되어 있다. 또한, 전극 단자(512b) 위에는 적색 발광 다이오드(520A)가, 전극 단자(512c) 위에는 청색 발광 다이오드(530A)가, 전극 단자(512d) 위에는 적색 발광 다이오드(520B)가 각각 마운트되어 있다. 또한, 마운트 기판(511)의 한쪽 단부측에 정극 전극(513) 및 부극 전극(514)이 설치되어 있다. 정극 전극(513)에는 전극 단자(512a)가, 부극 전극(514)에는 전극 단자(512d)가 각각 전기적으로 접속되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 8, four electrode terminals 512a to 512d are provided on the surface of the mount substrate 511. The red light emitting diode 520A is mounted on the electrode terminal 512b, the blue light emitting diode 530A is mounted on the electrode terminal 512c, and the red light emitting diode 520B is mounted on the electrode terminal 512d, respectively. The positive electrode 513 and the negative electrode 514 are provided on one end side of the mount substrate 511. An electrode terminal 512a is electrically connected to the positive electrode 513, and an electrode terminal 512d is electrically connected to the negative electrode 514, respectively.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)에서는, 전극 단자(512a)와 적색 발광 다이오드(520A)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(515a)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(520A)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(512b)가 금선(515b)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 510 of this embodiment, the electrode terminal 512a and the p-type ohmic electrode (not shown) of the red light emitting diode 520A are connected by the gold wire 515a. The n-type ohmic electrode and the electrode terminal 512b of the red light emitting diode 520A are connected by the gold wire 515b.

전극 단자(512b)와 청색 발광 다이오드(530A)의 정극 전극이 금선(515c)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(530A)의 부극 전극과 전극 단자(512c)가 금선(515d)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 512b and the positive electrode of the blue light emitting diode 530A are connected by the gold wire 515c. The negative electrode of the blue light emitting diode 530A and the electrode terminal 512c are connected by the gold wire 515d.

전극 단자(512c)와 적색 발광 다이오드(520B)의 p형 오믹 전극이 금선(515e)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(520B)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(512d)가 금선(515f)에 의해 접속되어 있다.The p-type ohmic electrode of the electrode terminal 512c and the red light emitting diode 520B is connected by the gold wire 515e. The n-type ohmic electrode of the red light emitting diode 520B and the electrode terminal 512d are connected by the gold wire 515f.

이와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)는 3개의 발광 다이오드(520A, 520B, 530A)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 발광 다이오드 램프(510)는, 정극 전극(513)에 플러스 전압을 가한 경우에 모든 발광 다이오드(520A, 520B, 530A)가 점등한다.As described above, in the light emitting diode lamp 510 of the present embodiment, three light emitting diodes 520A, 520B, and 530A are electrically connected in series. Therefore, in the light emitting diode lamp 510, all the light emitting diodes 520A, 520B, and 530A light up when a positive voltage is applied to the positive electrode 513.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)에 따르면, 한 쌍의 전극(513, 514)이 마운트 기판(511)의 어느 한쪽 단부측에 배열되어 설치되어 있기 때문에, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같은 형태의 조명 장치(40)와 같은 사이드 뷰형(에지형)의 백라이트에 적절하게 사용할 수 있다.According to the light emitting diode lamp 510 of the present embodiment, since the pair of electrodes 513 and 514 are arranged in one end side of the mount substrate 511, for example, as shown in FIG. It can be suitably used for a side view type (edge type) backlight like the lighting device 40 of the same type.

<제6 실시 형태>&Lt; Sixth Embodiment &

이어서, 본 발명을 적용한 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제5 실시 형태의 발광 다이오드 램프와는 상이한 구성이 되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프의 구성에 대하여, 제5 실시 형태인 발광 다이오드 램프와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여함과 함께 설명을 생략한다.Next, a sixth embodiment to which the present invention is applied will be described. In this embodiment, the structure differs from the light emitting diode lamp of 5th Embodiment. For this reason, about the structure of the light emitting diode lamp of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component part as the light emitting diode lamp which is 5th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(610)는 마운트 기판(611)의 표면에 3개의 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)가 탑재되어 개략 구성되어 있다.As shown in FIG. 9, the light emitting diode lamp 610 of this embodiment is roughly comprised by mounting three light emitting diodes 620A, 620B, 630A on the surface of the mounting board 611. As shown in FIG.

여기서, 제5 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)에서는, 3개의 발광 다이오드(520A, 520B, 530A)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것에 비해, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(610)는 도 9에 도시한 바와 같이 3개의 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)가 전기적으로 독립(병렬)되어 접속되어 있다.Here, in the light emitting diode lamp 510 of the fifth embodiment, the three light emitting diodes 520A, 520B, and 530A are electrically connected in series, whereas the light emitting diode lamp 610 of the present embodiment is shown in FIG. 9. As shown in the figure, three light emitting diodes 620A, 620B, and 630A are electrically connected independently and in parallel.

구체적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이 마운트 기판(611)의 표면은 4개의 전극 단자(612a 내지 612d)가 설치되어 있다. 또한, 전극 단자(612a) 위에는 적색 발광 다이오드(620A)가, 전극 단자(612b) 위에는 청색 발광 다이오드(620A)가, 전극 단자(612c) 위에는 적색 발광 다이오드(620B)가 각각 마운트되어 있다. 또한, 마운트 기판(611)의 한쪽 단부측에는 3개의 정극 전극(613A 내지 613C) 및 부극 전극(614)이 설치되어 있다. 정극 전극(613A)에는 전극 단자(612a)가, 정극 전극(613B)에는 전극 단자(612b)가, 정극 전극(613C)에는 전극 단자(612c)가, 부극 전극(614)에는 전극 단자(612d)가 각각 전기적으로 접속되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 9, four electrode terminals 612a to 612d are provided on the surface of the mount substrate 611. The red light emitting diode 620A is mounted on the electrode terminal 612a, the blue light emitting diode 620A is mounted on the electrode terminal 612b, and the red light emitting diode 620B is mounted on the electrode terminal 612c, respectively. In addition, three positive electrode electrodes 613A to 613C and a negative electrode 614 are provided on one end side of the mount substrate 611. Electrode terminal 612a for positive electrode 613A, electrode terminal 612b for positive electrode 613B, electrode terminal 612c for positive electrode 613C, and electrode terminal 612d for negative electrode 614 Are electrically connected to each other.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(610)에서는, 전극 단자(612a)와 적색 발광 다이오드(620A)의 p형 오믹 전극(도시 생략)이 금선(615a)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(620A)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(612d)가 금선(615b)에 의해 접속되어 있다.In the light emitting diode lamp 610 of this embodiment, the electrode terminal 612a and the p-type ohmic electrode (not shown) of the red light emitting diode 620A are connected by the gold wire 615a. The n-type ohmic electrode and the electrode terminal 612d of the red light emitting diode 620A are connected by the gold wire 615b.

전극 단자(612b)와 청색 발광 다이오드(630A)의 정극 전극이 금선(615c)에 의해 접속되어 있다. 청색 발광 다이오드(630A)의 부극 전극과 전극 단자(612d)가 금선(615d)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 612b and the positive electrode of the blue light emitting diode 630A are connected by the gold wire 615c. The negative electrode of the blue light emitting diode 630A and the electrode terminal 612d are connected by the gold wire 615d.

전극 단자(612c)와 적색 발광 다이오드(620B)의 p형 오믹 전극이 금선(615e)에 의해 접속되어 있다. 적색 발광 다이오드(620B)의 n형 오믹 전극과 전극 단자(612d)가 금선(615f)에 의해 접속되어 있다.The electrode terminal 612c and the p-type ohmic electrode of the red light emitting diode 620B are connected by the gold wire 615e. The n-type ohmic electrode and the electrode terminal 612d of the red light emitting diode 620B are connected by the gold wire 615f.

이와 같이, 본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(610)는, 3개의 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)가 전기적으로 독립(병렬)되어 접속되어 있다. 따라서, 발광 다이오드 램프(610)는, 정극 전극(613A 내지 613C)에 플러스 전압을 가한 경우에 모든 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)가 점등한다.As described above, in the light emitting diode lamp 610 of the present embodiment, three light emitting diodes 620A, 620B, and 630A are electrically connected independently and in parallel. Therefore, in the light emitting diode lamp 610, all the light emitting diodes 620A, 620B, and 630A light up when a positive voltage is applied to the positive electrode electrodes 613A to 613C.

본 실시 형태의 발광 다이오드 램프(610)에 따르면, 전극(613A 내지 613C) 및 전극(614)이 마운트 기판(611)의 어느 한쪽 단부에 배열되어 설치되어 있기 때문에, 제5 실시 형태의 발광 다이오드 램프(510)와 마찬가지로 사이드 뷰형(에지형)의 백라이트에 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 각 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)가 독립(병렬)되어 접속되어 있기 때문에, 각 발광 다이오드(620A, 620B, 630A)의 휘도를 높일 수 있다.According to the light emitting diode lamp 610 of the present embodiment, since the electrodes 613A to 613C and the electrodes 614 are arranged at one end of the mounting substrate 611, the light emitting diode lamp of the fifth embodiment Like 510, it can be used suitably for a side view type (edge type) backlight. Moreover, since each light emitting diode 620A, 620B, 630A is connected independently (parallel), the brightness of each light emitting diode 620A, 620B, 630A can be raised.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 효과를 실시예를 사용하여 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the effect of this invention is demonstrated concretely using an Example. In addition, this invention is not limited to these Examples.

본 실시예에서는, 본 발명에 관한 다색 발광 다이오드 램프 및 식물 육성용 조명 장치를 제작한 예를 구체적으로 설명한다. 또한, 본 실시예에서 제작한 발광 다이오드는, AlGaInP 발광부를 갖는 적색 발광 다이오드 및 GaN 발광부를 갖는 청색 발광 다이오드이다.In this embodiment, an example in which the multicolor light emitting diode lamp and the plant growth lighting device according to the present invention are produced will be described in detail. In addition, the light emitting diode produced in the present embodiment is a red light emitting diode having an AlGaInP light emitting portion and a blue light emitting diode having a GaN light emitting portion.

(실시예 1) (Example 1)

실시 형태의 발광 다이오드 칩을 사용하여 도 1에 도시한 발광 다이오드 램프를 제작하고, 광량자속[㎛olㆍs-1] 등의 광학 특성을 평가하였다.The light emitting diode lamp shown in FIG. 1 was produced using the light emitting diode chip of embodiment, and optical characteristics, such as photon flux [micrometerol * s- 1 ], were evaluated.

도 1은, 발광 소자 패키지 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 2에 기재된 적색 발광 다이오드 칩을 2개(20A, 20B), 도 3에 기재된 청색(30A) 발광 다이오드를 1개 탑재하고 있다. 패키지(10)의 크기는 약 3.5mm×2.8mm, 두께 1.8mm이다. 적색 발광 다이오드 칩은 GaP 기판을 부착한 AlGaInP 발광층을 갖고, 피크 파장 660nm이다. 청색 발광 다이오드 칩은 사파이어 기판에 성장시킨 InGaN 발광층이며, 파장 450nm으로 발광한다.1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a light emitting device package. Two red light emitting diode chips shown in Fig. 2 (20A, 20B) and one blue (30A) light emitting diode shown in Fig. 3 are mounted. The package 10 has a size of about 3.5 mm x 2.8 mm and a thickness of 1.8 mm. The red light emitting diode chip has an AlGaInP light emitting layer on which a GaP substrate is attached, and has a peak wavelength of 660 nm. The blue light emitting diode chip is an InGaN light emitting layer grown on a sapphire substrate, and emits light at a wavelength of 450 nm.

이 패키지(10)는, 평면 형상으로 형성된 개구부에 오목부가 형성된 수지 용기 중에 탑재부(금속)에 탑재된 3개의 칩(20A, 20B, 30A)을 구비하고 있다.This package 10 is provided with three chips 20A, 20B, and 30A mounted in a mounting part (metal) in the resin container in which the recessed part was formed in the opening part formed in planar shape.

또한, 수지 용기의 측면에 6개의 리드 단자를 갖는다(도시하지 않음). 이에 따라, 각 발광 다이오드를 독립적으로 점등할 수 있다. 리드 단자는, 탑재부와 접속되어 있다. 용기부는, 반사율이 높은 백색 안료가 함유된 열가소성 수지(이하의 설명에서는 백색 수지로 칭함)를 사출 성형함으로써 형성되어 있다.Moreover, it has six lead terminals in the side of a resin container (not shown). Accordingly, each light emitting diode can be turned on independently. The lead terminal is connected to the mounting portion. The container portion is formed by injection molding a thermoplastic resin (hereinafter referred to as a white resin) containing a white pigment having a high reflectance.

또한, 땜납 리플로우 등의 온도가 가해지는 공정에 대응할 수 있도록, 백색 수지는 내열성이 충분히 고려된 재질이 선정되어 있다. 기재가 되는 수지로서는 PPA(polyphthalamide)를 사용하였다.Moreover, in order to cope with the process to which temperature, such as solder reflow, is applied, the material by which sufficient heat resistance was considered was selected. PPA (polyphthalamide) was used as a base material resin.

수지 용기에 설치되는 오목부로부터 상승되는 벽면에 의해, 발광 다이오드 칩으로부터 발광하는 광을 반값각 30도로 집광한다.The light emitted from the light emitting diode chip is condensed at a half value angle by the wall surface raised from the recess provided in the resin container.

반도체 발광 소자 칩(20A, 20B, 30A)은, 탑재부에 실리콘 수지로 이루어지는 다이 본드제로 접착되어 고정되어 있다. 이때, 칩 간격은 약 0.5mm이다.The semiconductor light emitting device chips 20A, 20B, and 30A are bonded to and fixed to a mounting portion by a die bond agent made of a silicone resin. At this time, the chip spacing is about 0.5 mm.

또한, 발광 소자 패키지(10)는, 도 1(a)에 도시한 바와 같이 발광 다이오드 칩의 각 전극과 각 단자부를 본딩 와이어(15)에 의해 접속하고 있다.In addition, the light emitting element package 10 connects each electrode and each terminal part of a light emitting diode chip with the bonding wire 15 as shown to FIG.

여기서, 탑재부는 0.4mm 정도의 두께를 가지는 금속판이며, 구리 합금 등의 금속을 베이스로 하고, 그의 표면에는 은 도금이 실시됨으로써 반사율을 높이고 있다. 즉, 탑재부는 열전도성, 반사가 우수한 금속으로 구성되어 있다.Here, the mounting portion is a metal plate having a thickness of about 0.4 mm, and based on a metal such as a copper alloy, and its surface is subjected to silver plating to increase the reflectance. That is, the mounting portion is made of a metal having excellent thermal conductivity and reflection.

패키지는 오목부를 매립하도록 투명한 실리콘 수지에 의해 밀봉하여, 식물 육성용 램프를 제작하였다.The package was sealed with a transparent silicone resin to bury the recessed portion, thereby producing a plant growth lamp.

광량자속은, 3개의 칩에 각 20mA 흘렸을 때 본 램프로부터 취출되는 광을 모아서 실측하였다. 적색(피크 파장=660nm)의 광량자속 0.177[㎛olㆍs-1], 청색(피크 파장=450nm)의 광량자속 0.065[㎛olㆍs-1]였다. R(적색)과 B(청색)의 비는 약 2.7이었다.The photon flux collected and measured the light extracted from this lamp when each 20 mA flowed through three chips. The photon flux of red (peak wavelength = 660 nm) was 0.177 [micronol.s -1 ] and the blue (peak wavelength = 450 nm) of photon flux of 0.065 [micronol.s -1 ]. The ratio of R (red) and B (blue) was about 2.7.

(실시예 2) (Example 2)

실시예 1과 차이점은, 상하 통전 타입의 발광 다이오드 칩을 사용하여 도 8에 도시한 사이드 뷰형의 발광 다이오드 램프를 제작하여, 광량자속[㎛olㆍs-1]을 평가하였다.The difference from Example 1 was that the light emitting diode lamp of the side view type shown in FIG. 8 was produced using the light emitting diode chip of an up-down energization type, and the photon flux [micrometerol * s- 1 ] was evaluated.

적색 발광 다이오드 칩은, 공지된 기판 부착형의 반사 구조이다. 660nm의 AlGaInP 발광층을 포함하는 에피택셜층에 은 합금의 금속 반사층을 갖는 실리콘 기판을 부착한 구조의 칩을 사용하였다. 이 칩은, 상면과 이면(실리콘 기판)에 전극을 갖는다(도시 생략).The red light emitting diode chip is a known substrate-attached reflective structure. A chip having a structure in which a silicon substrate having a metal reflective layer of a silver alloy was attached to an epitaxial layer including an 660 nm AlGaInP light emitting layer was used. This chip has electrodes on its top and back surfaces (silicon substrate) (not shown).

한편, 청색 발광 다이오드 칩은, 공지된 n형의 SiC 기판에 에피택셜 성장시킨 450nm의 InGaN 발광층을 갖는 구조의 소자를 사용하였다. 이 칩은, 상면과 이면(SiC 기판)에 전극을 갖는 상하로 통전하는 구조이다. 패키지의 재질, 탑재부의 금속 재료는 실시예 1과 동일하지만, 형상은 도 8과 같은 형상에서 칩을 직렬로 3개 탑재한다. 패키지의 크기는 3mm×1.4mm, 두께는 0.8mm이다. 발광 소자 칩은, 탑재부에 도전성의 접착제인 은 페이스트로 이루어지는 다이 본드제로 고정되고, 이면 전극과 탑재부가 전기적으로 접속되었다. 이때, 칩 간격은 약 0.4mm이다.On the other hand, as a blue light emitting diode chip, a device having a structure having a 450 nm InGaN light emitting layer epitaxially grown on a known n-type SiC substrate was used. This chip has a structure of energizing up and down with electrodes on the top and back surfaces (SiC substrate). The material of the package and the metal material of the mounting part are the same as those of the first embodiment, but the shape is the same as that of Fig. 8 and three chips are mounted in series. The package measures 3mm x 1.4mm and is 0.8mm thick. The light emitting element chip was fixed to the mounting part by the die-bonding agent which consists of silver paste which is a conductive adhesive, and the back electrode and the mounting part were electrically connected. At this time, the chip spacing is about 0.4 mm.

또한, 발광 소자 패키지(510)는, 도 8에 도시한 바와 같이 적색과 청색의 칩을 배치하였다. 발광 다이오드 칩의 표면 전극과 각 단자부를 본딩 와이어(515)에 의해 접속하고 있다. 적색의 표면 전극은 n형, 청색의 표면 전극은 p형이기 때문에, 극성을 고려하여 3개의 칩을 직렬로 배선하였다.In the light emitting device package 510, red and blue chips are arranged as shown in FIG. The surface electrode and each terminal portion of the light emitting diode chip are connected by bonding wires 515. Since the red surface electrode is n-type and the blue surface electrode is p-type, three chips were wired in series in consideration of polarity.

여기서, 탑재부는 0.4mm 정도의 두께를 갖는 금속판이며, 구리 합금 등의 금속을 베이스로 하고, 그의 표면에는 은 도금이 실시됨으로써 반사율을 높이고 있다. 즉, 탑재부는 열전도성, 반사가 우수한 금속으로 구성되어 있다.Here, the mounting portion is a metal plate having a thickness of about 0.4 mm, and based on a metal such as a copper alloy, and its surface is subjected to silver plating to increase the reflectance. That is, the mounting portion is made of a metal having excellent thermal conductivity and reflection.

패키지는 오목부를 매립하도록 투명한 실리콘 수지에 의해 밀봉하여, 식물 육성용 램프를 제작하였다.The package was sealed with a transparent silicone resin to bury the recessed portion, thereby producing a plant growth lamp.

광량자속은, 3개의 칩에 각 20mA 흘렸을 때 본 램프로부터 취출되는 광을 모아서 실측하였다. 적색(피크 파장=660nm)의 광량자속 0.13[㎛olㆍs-1], 청색(피크 파장=450nm)의 광량자속 0.062[㎛olㆍs-1]였다. R(적색)과 B(청색)의 비는 약 2.1이었다.The photon flux collected and measured the light extracted from this lamp when each 20 mA flowed through three chips. The photon flux of red (peak wavelength = 660 nm) was 0.13 [μmol · s −1 ] and the blue (peak wavelength of 450 nm) photon flux of 0.062 [μmol · s −1 ]. The ratio of R (red) and B (blue) was about 2.1.

(실시예 3)(Example 3)

도 1에 도시한 발광 다이오드 램프(반값각 30도)를 사용하여 식물 육성용의 소형 조명 패널을 제작하고, 광량자속[㎛olㆍs-1] 및 혼색의 균일성의 광학 특성을 평가하였다.Using the light emitting diode lamp (half-value angle 30 degrees) shown in FIG. 1, the small illumination panel for plant growth was produced, and the optical characteristic of the photon flux [micrometerol.s <-1> ] and the uniformity of mixed color were evaluated.

조명 패널은, 도 10에 도시한 램프의 위치와 동일한 위치에, 적색 LED 2개와 청색 LED 1개를 동일 패키지에 탑재한 램프를 납땜에 의해 고정하였다.The lighting panel fixed the lamp which mounted two red LEDs and one blue LED in the same package by soldering at the position similar to the position of the lamp shown in FIG.

패널의 크기는 12cm의 정사각형, 램프의 간격은 4cm로 하고, 패널의 단부로부터 2cm의 위치에 코너의 램프를 9개 배치하였다.The size of the panel was 12 cm square and the space | interval of a lamp was 4 cm, and 9 lamps of the corner were arrange | positioned in the position of 2 cm from the edge part of a panel.

또한, 상기 램프의 3개의 LED에 20mA를 흘리고, 식물 육성되는 패널의 하측 방향 20cm의 위치에 있어서의 광학 특성, 즉 광량자속 밀도 및 혼색의 균일성을 평가하였다.In addition, 20 mA was applied to the three LEDs of the lamp, and the optical characteristics at the position of 20 cm in the lower direction of the panel where plants were grown, that is, the photon flux density and the uniformity of mixed color were evaluated.

또한, 광량자속은, 각 LED에 20mA 흘렸을 때 1개의 램프로부터 취출되는 광을 모아서 실측하였다. 적색의 광량자속 0.177[㎛olㆍs-1], 청색의 광량자속 0.065[㎛olㆍs-1]이었다. R과 B의 비는 약 2.7이었다. LED를 각 1개로 했을 때 R과 B의 비는 약 1.35였다.In addition, the photon flux collected and measured the light extracted from one lamp when 20 mA flowed through each LED. The red photon flux was 0.177 [μmol · s −1 ] and the blue photon flux was 0.065 [μmol · s −1 ]. The ratio of R and B was about 2.7. When using one LED each, the ratio of R and B was about 1.35.

또한, 조명 패널의 혼색의 균일성은, 패널로부터 20cm 이격된 면에 있어서의 패널 중심 C(0,0)과, 중심으로부터 X 방향 3cm, Y 방향 3cm의 위치 A(3,3)의 2점 광량자속 밀도를 비교하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.In addition, the uniformity of the mixed color of the lighting panel is the two-point photon of the panel center C (0,0) at the surface 20 cm away from the panel and the position A (3,3) in the X direction 3 cm and the Y direction 3 cm from the center. Genus density was compared. The results are shown in Table 1.

이때, 투입 전력은 1.26W였다.At this time, the input power was 1.26W.

(실시예 4) (Example 4)

도 8에 도시한 발광 다이오드 램프(반값각 30도)를 사용하여 식물 육성용의 에지형의 소형 조명 패널을 제작하고, 광량자속[㎛olㆍs-1] 및 혼색의 균일성의 광학 특성을 평가하였다.Using the light emitting diode lamp (half-value angle 30 degrees) shown in FIG. 8, the edge type small lighting panel for plant growth was produced, and the optical characteristic of the photon flux [micrometerol.s <-1> ] and the uniformity of mixed color were evaluated. It was.

조명 패널은, 도 4에 도시한 램프의 위치와 동일한 위치에, 적색 LED 2개와 청색 LED 1개를 동일 패키지에 탑재한 램프를 납땜에 의해 고정하였다.The lighting panel fixed the lamp which mounted two red LEDs and one blue LED in the same package by soldering at the position similar to the position of the lamp shown in FIG.

광량자속은, 각 LED에 20mA 흘렸을 때 1개의 램프로부터 취출되는 광을 모아서 실측하였다. 적색의 광량자속 0.195[㎛olㆍs-1], 청색의 광량자속 0.072[㎛olㆍs-1]이었다. R과 B의 비는 약 2.7이었다. LED를 각 1개로 했을 때 R과 B의 비는 약 1.35였다.The photon flux collected and measured light extracted from one lamp when 20 mA flowed through each LED. The red photon flux was 0.195 [μmol · s −1 ] and the blue photon flux was 0.072 [μmol · s −1 ]. The ratio of R and B was about 2.7. When using one LED each, the ratio of R and B was about 1.35.

패널의 크기는 12cm의 정사각형, 램프의 간격은 2cm로 하고, 패널의 단부로부터 2cm의 위치에 5개 배치하였다.The panel size was 12 cm square and the lamp | ramp spacing was 2 cm, and it arrange | positioned five at the position of 2 cm from the edge part of a panel.

램프의 탑재 개수를 고려하여 각 LED에 36mA를 흘리고, 식물 육성되는 패널의 하측 20cm의 위치에 있어서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.36 mA was applied to each LED in consideration of the number of lamps mounted, and the optical characteristics at the position of 20 cm below the panel where plants were grown were evaluated. The results are shown in Table 1.

이때, 투입 전력은 1.37W였다.At this time, the input power was 1.37W.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

패널 중심에 청색의 5φ의 포탄형 램프(반값각: 30도)를 배치하고, 청색 램프의 주변에 반값각 15도의 적색 램프를 8개 배치하였다. 여기서, 적색 LED는 종래의 AlGaAs 발광층의 LED이다.A blue 5φ shell-shaped lamp (half value angle: 30 degrees) was placed in the center of the panel, and eight red lamps having a half value angle of 15 degrees were arranged around the blue lamp. Here, the red LED is a LED of the conventional AlGaAs light emitting layer.

패널의 크기는 6cm의 정사각형, 램프의 간격은 2cm로 하고, 패널의 단부로부터 1cm의 위치에 코너의 램프를 배치하였다. 이 각 변 6cm의 패널을 4매 서로 연결하여 12cm의 소형 조명 패널을 제작하였다.The size of the panel was 6 cm square, and the space | interval of the lamp was 2 cm, and the lamp of a corner was arrange | positioned at the position of 1 cm from the edge part of a panel. Four panels of 6 cm on each side were connected to each other to produce a 12 cm small lighting panel.

또한, 청색 LED 4개, 적색 LED 32개의 각 LED에 40mA를 흘리고, 식물 육성되는 패널의 하측 20cm의 위치에 있어서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.In addition, 40 mA was passed to each of four blue LEDs and 32 red LEDs, and the optical characteristics at the position of 20 cm below the panel where plants were grown were evaluated. The results are shown in Table 1.

이때, 투입 전력은 3.35W였다.At this time, the input power was 3.35W.

Figure pct00001
Figure pct00001

표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 조명 패널에 대하여 실시예 3 및 실시예 4의 조명 패널은, 조명 패널의 조사 에리어의 중심 위치 C점 및 이 중심 위치로부터 이격된 A점을 비교한 결과, 광량자속 밀도의 적색ㆍ청색의 비(R/B비)가 균일하다는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, the illumination panel of Example 3 and Example 4 with respect to the illumination panel of the comparative example 1 compared the center position C point of the irradiation area of a lighting panel, and the A point spaced apart from this center position. It was confirmed that the red / blue ratio (R / B ratio) of the photon flux density was uniform.

구체적으로는, 비교예 1의 조명 패널은 조사 에리어의 중심 위치에 있어서의 R/B비가 3.6인 것에 비해, 이 중심 위치로부터 이격된 A점에 있어서의 R/B비가 2.6이었으며, 조명 패널의 조사면 내에 있어서의 혼색의 균일성이 낮다는 것을 확인하였다.Specifically, in the lighting panel of Comparative Example 1, the R / B ratio at the A point spaced from this center position was 2.6, while the R / B ratio at the center position of the irradiation area was 3.6. It was confirmed that the uniformity of mixed color in the surface was low.

이에 비해, 실시예 3 및 실시예 4의 조명 패널에서는, 조사 에리어의 중심 위치에 있어서의 R/B비와 중심 위치로부터 이격된 A점에 있어서의 R/B비가 동일한 값이었으며, 혼색의 균일성이 높다는 것을 확인하였다.On the other hand, in the lighting panels of Example 3 and Example 4, the R / B ratio at the center position of the irradiation area and the R / B ratio at the A point spaced from the center position were the same values, and the uniformity of mixed color was obtained. It was confirmed that this is high.

또한, 본 발명은 비교예에 비해 투입 전력이 작고, 에너지 절약 조명이라는 것이 실증되었다.Further, the present invention has been demonstrated that the input power is smaller than that of the comparative example, and is an energy saving lighting.

본 발명의 발광 다이오드 램프 및 조명 장치는, 특히 식물 육성 용도의 광원으로서 이용할 수 있다.The light emitting diode lamp and the lighting apparatus of the present invention can be used as a light source for plant growth, in particular.

10…발광 다이오드 램프(식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프)
11…마운트 기판
12…n 전극 단자
13…p 전극 단자
14…반사벽
15…금선
16…밀봉재
20…적색 발광 다이오드(제1 발광 다이오드)
21…화합물 반도체층
22…기능성 기판
23…n형 오믹 전극
24…p형 오믹 전극
25…발광부
25A…하부 클래드층
25B…발광층
25C…상부 클래드층
26…전류 확산층
27…접속층
30…청색 발광 다이오드(제2 발광 다이오드)
31…기판
32…n형 반도체층
33…발광층
34…p형 반도체층
35…반도체층
36…정극
37…부극
38…접속층
40…조명 장치(식물 육성용 조명 장치)
41…도광판
41a…광 취출면
41b…측면10... LED lamps (multicolor LED lamps for plant growth)
11 ... Mount board
12... n electrode terminal
13 ... p electrode terminal
14... Reflective wall
15... Gold wire
16 ... Sealant
20... Red light emitting diode (first light emitting diode)
21 ... Compound semiconductor layer
22... Functional board
23 ... n-type ohmic electrode
24 ... p-type ohmic electrode
25... Light emitting part
25A... Lower cladding layer
25B... The light-
25C... Upper cladding layer
26... Current diffusion layer
27 ... Connection layer
30 ... Blue light emitting diode (second light emitting diode)
31... Board
32... n-type semiconductor layer
33 ... The light-
34... p-type semiconductor layer
35 ... Semiconductor layer
36... Positive electrode
37 ... Negative
38 ... Connection layer
40 ... Lighting device (lighting device for plant growth)
41... Light guide plate
41a... Light extraction surface
41b... side

Claims (9)

피크 발광 파장이 655nm 이상 675nm 이하인 조성식 (AlXGa1 -X)YIn1 -YP(0≤X≤0.1, 0<Y≤1)로 이루어지는 발광층을 포함하는 pn 접합형의 발광부를 갖는 제1 발광 다이오드와,
피크 발광 파장이 420nm 이상 470nm 이하인 조성식 GaXIn1 - XN(0≤X≤1)의 발광층을 갖는 제2 발광 다이오드를 구비하고,
1개 이상의 상기 제1 발광 다이오드와, 1개 이상의 상기 제2 발광 다이오드가 동일한 패키지 내에 탑재되는 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프이며,
동일 전류에서, 상기 다색 발광 다이오드 램프에 탑재된 상기 1개 이상의 제1 발광 다이오드의 광량자속 R[㎛olㆍs-1]과 상기 1개 이상의 제2 발광 다이오드의 광량자속 B[㎛olㆍs-1]가 R>B의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.An agent having a pn junction type light emitting part including a light emitting layer comprising a compositional formula (Al X Ga 1- X ) Y In 1 -Y P (0 ≦ X ≦ 0.1, 0 < Y ≦ 1 ) having a peak emission wavelength of 655 nm or more and 675 nm or less. 1 light emitting diode,
A second light emitting diode having a light emitting layer of composition Ga X In 1 - X N (0≤X≤1) having a peak emission wavelength of 420 nm or more and 470 nm or less,
At least one of the first light emitting diodes and at least one of the second light emitting diodes is mounted in the same package.
At the same current, the photon flux R [μmol · s −1 ] of the at least one first light emitting diode mounted on the multicolor light emitting diode lamp and the photon flux B [μmol · s of the at least one second light emitting diode -1 ] satisfies the relationship of R> B, wherein the multicolor light emitting diode lamp for plant growth. 제1항에 있어서, 상기 제1 발광 다이오드의 탑재 개수가 상기 제2 발광 다이오드의 탑재 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.The multicolor light emitting diode lamp for plant growth according to claim 1, wherein the number of mounting of the first light emitting diode is larger than that of the second light emitting diode. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인접하는 상기 제1 발광 다이오드와 상기 제2 발광 다이오드와의 거리가 10mm 이내인 것을 특징으로 하는 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프.The multicolor light emitting diode lamp for plant growth according to claim 1 or 2, wherein a distance between the adjacent first light emitting diode and the second light emitting diode is within 10 mm. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프를 2개 이상 구비하고,
상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프가 대략 등간격으로 배치됨과 함께, 독립적으로 제어 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.Two or more multicolor light emitting diode lamps for plant growth of any one of Claims 1-3 are provided,
The multicolor light emitting diode lamp for plant growth is arranged at substantially equal intervals, and can be independently controlled. 제4항에 있어서, 식물의 생육 면적에 따라 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 점등 개수가 제어 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.The lighting apparatus for plant growth according to claim 4, wherein the number of lighting of said multicolor light emitting diode lamp for plant growth is controllable in accordance with the plant growth area. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 발광 다이오드 램프와 식물과의 거리에 따라, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 광량자속을 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.6. The lighting apparatus for plant growth according to claim 4 or 5, wherein the photon flux of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth can be adjusted in accordance with the distance between the light emitting diode lamp and the plant. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프에 인가하는 전류가 펄스 구동이며,
식물의 생육 상태에 따라 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 점등 시간을 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치. The current applied to the multicolor light emitting diode lamp for plant growth is pulse driving according to any one of claims 4 to 6,
A lighting apparatus for plant growth, characterized in that the lighting time of the multicolor light emitting diode lamp for plant growth can be adjusted according to the growth state of the plant. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광 취출면을 갖는 도광판을 구비하고,
상기 도광판의 측면으로부터 수용된 상기 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프의 광을, 상기 광 취출면으로부터 취출 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 식물 육성용 조명 장치.The light guide plate as described in any one of Claims 4-7 which has a light extraction surface,
The light for the plant growth multicolor light emitting diode lamp accommodated from the side surface of the said light guide plate can be taken out from the said light extraction surface, The illumination apparatus for plant growth characterized by the above-mentioned. 식물의 생육 상태에 따라, 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 식물 육성용 조명 장치의 점등 개수, 광량자속, 인가 전류, 펄스 구동 시간 중 1개 이상을 조합하여 제어하는 것을 특징으로 하는 식물 육성 방법.According to the growth state of a plant, it controls by combining one or more of the lighting number, photon flux, applied current, and pulse drive time of the lighting apparatus for plant growth of any one of Claims 4-8. How to grow plants.
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